Vochtmeting door middel van spanningsdeler: redeneringsfout?

Wat is je Vin? Wat gebeurt er met de 3 meting (steen, ytong1, ytong2) als je een gewone multimeter gebruikt om op de 2 nagels te meten? Kan er een isolatieprobleem zijn? Galvanische scheidingsprobleem? Samenstelling steen is de eerste voor de hand liggende, geen egale emulsie...? Is de ytong doorweekt? Heb je de nagels op de 3de steen ook op andere plaatsen geprobeerd?
Ik zou beginnen met een standaard analoge naald opstelling.

Meet je gepulseerd of met constante spanning? Dan zit je nog met een electrolyse component.

Er zijn wel een paar onbekende eenheden in het spel hier.

Zuiver water is een tamelijk goede isolator, dus je kunt een hoge vochtigheid hebben en toch een hoge weerstand.

Maar water gaat geleiden als het verontreinigd is, bijv met zout. En dan verandert de weerstand met de concentratie en de soort verontreiniging.

En bij een blok Ytong heb je in principe een poreus materiaal dat veel vocht opneemt en dus een dikke geleider wordt, die dus veel minder weerstand heeft dan een dunne laag behang op een muur.

Dat maakt het dus lastig om conclusies te trekken.

Jouw probleem is dat jou meetinstrument, in dit geval is dat een ytonblok of een muur die nooit het zelfde is. Waarschijnlijk verandert het nog van samenstelling ook tijdens een meting. Er lossen zouten op en die verplaatsen zich en gaan andere verbindingen aan onder invloed van het vocht.

Elke keer dat je gaat meten is het dus iets anders dat je meet. Ik denk dat je moet beginnen met een constant meet medium en daar een standaard van maken. Bijvoorbeeld een stukje (hygroscopisch) papier ofzo. daar maak je dan twee elektroden aan. Als je een standaard tabel gemaakt hebt die je om de paar dagen opnieuw gemeten hebt, kun je dat inbouwen in de muur en gaan meten.

dat ik volgens bovenstaand schema de spanning meet over R2, en niet over R1. Dat zou willen zeggen dat de grafiek omgekeerd moet zijn (dalend wanneer vocht wordt toegevoegd, stijgend wanneer het opdroogt). Maar dat is duidelijk niet het geval? Proefondervindelijk lijkt dus al wel in orde te zijn (ondanks dat ik het niet kan verklaren).

Zeg je nu dat je WEL over R2 (de spijkertjes) meet, maar TOCH een stijgende spanning krijgt als je het blok nat maakt?
Dat lijkt me juist niét in orde.
Los van de vraag of je sensor bruikbaar is (volgens mij wel, als je eenmaal een paar referentiemetingen hebt gedaan en niet te veel eist), heb je dus misschien een probleem in de berekening.

Op 24 juli 2021 14:49:22 schreef EricN:
Wat is je Vin? Wat gebeurt er met de 3 meting (steen, ytong1, ytong2) als je een gewone multimeter gebruikt om op de 2 nagels te meten? Kan er een isolatieprobleem zijn? Galvanische scheidingsprobleem? Samenstelling steen is de eerste voor de hand liggende, geen egale emulsie...? Is de ytong doorweekt? Heb je de nagels op de 3de steen ook op andere plaatsen geprobeerd?
Ik zou beginnen met een standaard analoge naald opstelling.

Meet je gepulseerd of met constante spanning? Dan zit je nog met een electrolyse component.

* Vin is 3.3V, Maar dat zou niet uit mogen maken. Toch? Procentueel gezien zal de spanningsdeler altijd dezelfde deling maken.
* Multimeter geeft een heel instabiele meting heb ik gemerkt. Vermoedelijk komt dit door capacitieve (en inductieve?) effecten van de zouten in het materiaal. Als ik de multimeter er enkele minuten laat aanhangen zie ik dat de meting zich geleidelijk aan stabiliseert. Met de automatische meting is dit geen probleem. Het meettoestel hangt er altijd aan, maar sampled slechts om de x seconden.
* Isolatieprobleem heb ik overwogen, maar lijkt me uitgesloten. Het zou ook niet verklaren waarom de grafiek wél de juiste vorm heeft. Als het een isolatieprobleem zou zijn (bvb. een kortsluiting), dan zou de grafiek vlak op 0 komen te liggen.
*Galvanische scheidingsprobleem lijkt me ook uitgesloten als de grafiek mooi plot.
* Samenstelling steen is inderdaad een goeie. Iemand had me enige tijd geleden er al op gewezen dat er waarschijnlijk veel zouten in de steen zitten die hun eigen spanning opwekken waardoor ze de meting zullen beinvloeden. Dit is duidelijk te zien met een Multimeter; maar wanneer er geautomatiseerd gemeten wordt is dit enkel het geval bij de eerste paar samples. Eens alles gestabiliseerd is krijg ik een propere curve, dus ik denk dat het fenomeen van de zouten een kleinere spelbreker is dan ik initieel vreesde.
* De Ytong begint in droge toestand waarna ik telkens met een spuit van 20ml water toevoeg. In de tweede grafiek is duidelijk te zien wanneer dit is.
* De derde steen is geen prototype meer, dus hier kan ik het me niet veroorloven om op verschillende plaatsen nagels te kloppen. In de tweede steen (het eerste ytong blok dus) heb ik wél geëxperimenteerd op verschillende plaatsen om te kijken of 2cm wel de ideale afstand is.

Op 24 juli 2021 15:00:32 schreef deKees:
Zuiver water is een tamelijk goede isolator, dus je kunt een hoge vochtigheid hebben en toch een hoge weerstand.

Daarom ook dat er een zeer hoge R1 nodig is. Als je R1 laag neemt, dan zou R2 inderdaad altijd heel hoog zijn doordat water nog steeds een vrij goede isolator is. Mijn vuistregel is om R1 gelijk te nemen aan de weerstandswaarde die ik met de multimeter meer als "testsubject" een gemiddelde vochtigheid heeft. Ik mik hiermee dus op dat 50% punt. Of dit een goede methode is... dat vraag ik mezelf ook nog steeds af. Als je suggesties hebt hoor ik die graag

Maar water gaat geleiden als het verontreinigd is, bijv met zout. En dan verandert de weerstand met de concentratie en de soort verontreiniging.

Klopt. Zoals ik wat hoger in dit zelfde bericht al zei is dit iets wat me in het begin zorgde baarde. Vooral ook omdat het zo zichtbaar was bij de manuele meting. Het duurde zeer lang vooraleer die stabiliseerde. Bij de automatische meting heb ik hier geen last meer van. Dit is ook te zien in de grafiek: Meer vocht = meer geleiding.
Ondanks dat de zouten inderdaad een spanning kunnen opwekken (of op zichzelf de weerstandswaarde kunnen beïnvloeden) lijkt het me in dit geval geen spelbreker. Belangrijk om te vermelden is dat mijn meting niet "wetenschappelijk accuraat" moet zijn. Ik wil gewoon op een grafiek kunnen zien wanneer het vochtig is en wanneer niet. "Hoe" vochtig dat juist is, met een correcte eenheid, en een correcte referentie, is minder belangrijk. Zolang de referentie maar niet verschuift.

En bij een blok Ytong heb je in principe een poreus materiaal dat veel vocht opneemt en dus een dikke geleider wordt, die dus veel minder weerstand heeft dan een dunne laag behang op een muur.

Dat maakt het dus lastig om conclusies te trekken.

Exact. Daarom dat het me ook veel makkelijker lijkt om deze meting in Ytong te doen dan in een gewone muur. Het prototype in het eerste ytongblok toont dit ook wel aan. Er is veel minder ruis op deze grafiek te zien dan in de grafiek van de meting op de muur, die al enkele maanden loopt.

Op 24 juli 2021 15:16:48 schreef Ex-fietser:
Jouw probleem is dat jou meetinstrument, in dit geval is dat een ytonblok of een muur die nooit het zelfde is. Waarschijnlijk verandert het nog van samenstelling ook tijdens een meting. Er lossen zouten op en die verplaatsen zich en gaan andere verbindingen aan onder invloed van het vocht.

Elke keer dat je gaat meten is het dus iets anders dat je meet. Ik denk dat je moet beginnen met een constant meet medium en daar een standaard van maken. Bijvoorbeeld een stukje (hygroscopisch) papier ofzo. daar maak je dan twee elektroden aan. Als je een standaard tabel gemaakt hebt die je om de paar dagen opnieuw gemeten hebt, kun je dat inbouwen in de muur en gaan meten.

Dit zou een heel logische stelling zijn, ware het niet dat de grafieken tonen dat een correcte meting wel degelijk doenbaar is. Dat er zouten in het blok zitten die de meting beïnvloeden ben ik me van bewust. Maar zolang een indicatie van vocht nog steeds mogelijk is, is deze invloed aanvaardbaar voor mijn toepassing.

Even voor de duidelijkheid: het ytongblok moet niet ingebouwd worden in de muur. Deze heeft een compleet ander doel dan de meting die reeds enkele maanden in de muur loopt. (Zie hieronder bij het antwoord op FET)

Op 24 juli 2021 17:29:32 schreef Frederick E. Terman:
[...]Zeg je nu dat je WEL over R2 (de spijkertjes) meet, maar TOCH een stijgende spanning krijgt als je het blok nat maakt?
Dat lijkt me juist niét in orde.
Los van de vraag of je sensor bruikbaar is (volgens mij wel, als je eenmaal een paar referentiemetingen hebt gedaan en niet te veel eist), heb je dus misschien een probleem in de berekening.

Ja! Precies! Dat vind ik dus ook zo gek! Ik was aan het denken dat ik ergens in de code van de meting misschien nog iets in de aard van meting = 1024-metingADC gedaan zou hebben, maar ik kan zoiets nergens vinden... Het lijkt wel alsof ik over R1 meet ipv. R2?

Een exact getal hebben dat wetenschappelijk correct is (met de juiste eenheden) is niet nodig voor mijn toepassing. Het gaat hier voor de duidelijkheid om twee totaal los van elkaar staande projecten. De meting in de muur is om een evolutie te kunnen zien van een vochtprobleem waar we al enige tijd mee kampen; terwijl de meting in de ytong blokken bedoeld is om het vochtgehalte van een nest van een paar huisdieren in het oog te kunnen houden. Ik hoeft niet tot op de procent te weten hoe vochtig het is. Als ik weet dat het droog is, dan weet ik dat ik vocht moet bijvoegen. Ook zien hoe lang het doorgaans duurt vooraleer het nest weer droog is na het toevoegen van water is handig.

Seebeck effect ? (aluminium in het blok, staal voor de probes, koper draad en dan nog probe-punten)

Als je met 1kohm nog steeds niet bereikt wat je wil bekomen en je ytong blok is niet dezelfde als je testblok, zou er dan geen wapening kunnen in zitten (betonijzer)? Wat is juist de multimeter waarde bij je testblok en de ohmse (multimeter) waarde bij je 3de blok? Dat moet dan richting 500ohm zijn? Best wel laag voor 2 nagels in een droge blok.

@Fred101: Zou goed kunnen! (En waarschijnlijk speelt het ook een zekere rol in de meting). Maar hoe verklaar je dat blok 1 (afgezaagd van hetzelfde grotere blok), met dezelfde nageltjes, dezelfde draadjes, dezelfde schakeling op hetzelfde breadboard, met hetzelfde programma in dezelfde microcontroller een correcte meting kan doen, maar dat er in blok2 plotseling een weerstand gekozen moet worden die meer dan honderd keer kleiner is?

Kun je de blok op een plastiek emmer zetten ter isolatie?

Hij staat op een plastic bureau, met (sinds daarnet) nog een extra stukje isolatietape rond de nageltjes.

Heb ook de weerstand nog eens verlaagd. Ondertussen zitten we aan 500 (!!) Ohm!

Nu lijkt de meting grosso modo overeen te komen met wat ik zou verwachten (heb net nog eens een spuitje water toegevoegd, en de meting geeft net geen 40% aan. Dat zou kunnen kloppen aangezien er waarschijnlijk nog wat vocht van gisteren inzat. Toen had ik ook +- 100ml toegevoegd)

Het materiaal kan niet homogeen zijn; sla nog een paar nageltjes in blok2 en kijk of de locatie verschil maakt.

* Samenstelling steen is inderdaad een goeie. Iemand had me enige tijd geleden er al op gewezen dat er waarschijnlijk veel zouten in de steen zitten die hun eigen spanning opwekken waardoor ze de meting zullen beinvloeden.

Dat zou zomaar kunnen, in steen zit van alles, zouten, mineralen, ijzer enz. 2 verschillende metalen geeft een thermokoppel. Maar ik denk ook dat je met wisselspanning moet gaan meten niet enkel vanwege bovenstaand maar omdat gelijkstroom en water niet samengaan want dat geeft ook nog een elektrolyse en ook omdat gelijk stroom door water altijd 1 van de elektrode gaat opvreten. Wisselspanning kan gewoon 50hz en bv 2V zijn. 2V geeft ca 5,6Vtt en ca 2,8V piek, als je voor je ADC een actieve gelijkrichter plaats met een op zit je tussen 0 en 2,8V top waarde.

Ja! Precies! Dat vind ik dus ook zo gek! Ik was aan het denken dat ik ergens in de code van de meting misschien nog iets in de aard van meting = 1024-metingADC gedaan zou hebben, maar ik kan zoiets nergens vinden... Het lijkt wel alsof ik over R1 meet ipv. R2?

Je hebt nog nergens vermeld waarmee je nu precies meet. Maar ik ga uit van een ADC in een microcontroller. Deze meet altijd de spanning to de gnd of massa, aangezien R2 aan massa hangt meet hij de spanning over R2. Echter als de draden naar de sensor lang zijn dan meet hij dus de spanning voer r2 + de spanning over de massa draad van r2 naar massa.

* Vin is 3.3V, Maar dat zou niet uit mogen maken. Toch? Procentueel gezien zal de spanningsdeler altijd dezelfde deling maken.

NIet als de ADFC paralle staat aan R2 omdat een ADC in een microcontroller je niet kan vergelijken met een multimeter. En dat is met name de ingagnsimpedantie van de adc,bij een multimeter kan dan 10MΩof meer zijn bij een ADC is dat vaak maar 100kΩ. Als dan R1 100kΩ is en R2 ook dan zou je precies de helft van 3,3V verwachten. Maar omdat de adc ingang parallel staat aan R2 en 100k // 100k is 50k dan is de spanning die de adc ziet en meet dus 3,3V /(100k + 50K) * 50k = 1.1V (1/3). En de lineariteit van de meting is ook volledig de mist gegaan. omdat de spanningsdeler bestaat uit R1, R2 en de adc ingang.

* Isolatieprobleem heb ik overwogen, maar lijkt me uitgesloten. Het zou ook niet verklaren waarom de grafiek wél de juiste vorm heeft. Als het een isolatieprobleem zou zijn (bvb. een kortsluiting), dan zou de grafiek vlak op 0 komen te liggen.

Die gedacht volg ik niet. Isolatie is vrijwel nooit een kortsluiting maar gewoon een weerstand en meestal dan een hele hoge.

* Multimeter geeft een heel instabiele meting heb ik gemerkt. Vermoedelijk komt dit door capacitieve (en inductieve?) effecten van de zouten in het materiaal.

Een multimeter meter meet met gelijkstroom en inductie en capactieten spelen nagenoeg geen rol. Als de multimeter instabiel is dan betekend dat ook dat de Waarde R2 instabiel is, wat dan verergerd word omdat een multimeter dan automatisch tussen bereiken blijft omschakelen waardoor de meetstroom steeds verandert. Als je de mulimter op een vastbereik kan zetten dan zou een beter beeld geven.

Op 24 juli 2021 18:41:44 schreef fatbeard:
Het materiaal kan niet homogeen zijn; sla nog een paar nageltjes in blok2 en kijk of de locatie verschil maakt.

Voor een indicatieve meting is dat geen probleem wel als je verschillende muren met elkaar wilt gaan vergelijken maar als je per steensoort en muur een soort van kalibratie doet maakt dat niet zoveel uit.

Door een aanhoudend vochtprobleem heb ik in een muur al een tijdje een geautomatiseerde vochtmeting geïnstalleerd.

Ik zou toch als eerst het vochtprobleem zelf oplossen, als het vocht niet van buiten komt dan is het condens en dan kan je beter een soort isolerende voorzet muur maken.

Als je droog-weerstand van je Ytong te laag is, dan kan je volgens mij beter de afstand tussen de spijkers vergroten.
Waar komt het vocht in de Ytong vandaan?
Is het condens, dan is het werken met bekertjes water geen goede methode om je meetopstelling te testen of te ijken.
Is het lekwater, dan is het werken met bekertjes water juist wel een goede methode.
En zoals benleentje schrijft. Gebruik zuivere wisselspanning.
Gebruik ook chemisch inerte spijkertjes bijv roestvast staal, koper, goud oid. Bedenk ook dat Ytong blokken ontworpen en gemaakt worden voor de bouw en niet voor een relatieve vochtigheids meetinstrument.

Op 24 juli 2021 14:49:22 schreef EricN:
Meet je gepulseerd of met constante spanning? Dan zit je nog met een electrolyse component.

Inderdaad, DC op een paar staalnagels, met zouten en vocht .... perfect recept voor zelfontbinding.

Ondertussen heb ik de draadjes vervangen en er een druppel solduur opgeplakt voor perfect contact te verzekeren. De testopstelling met de 500 Ohm weerstand heb ik nu ook eens een dagje laten lopen. Verrassend genoeg lijkt dit een heel correct resultaat te geven:

Op 24 juli 2021 18:41:44 schreef fatbeard:
Het materiaal kan niet homogeen zijn; sla nog een paar nageltjes in blok2 en kijk of de locatie verschil maakt.

Ik denk dat dit inderdaad de meest aannemelijke hypothese is. Dat sommige plekken in een blok veel meer geleidend materiaal (aluminiumpoeder?) bevatten dan andere. Een ijking op het ene blok kan dan ook niet betrouwbaar gebruikt worden omdat het verschil zo groot is.

Op 24 juli 2021 21:41:50 schreef benleentje:
Dat zou zomaar kunnen, in steen zit van alles, zouten, mineralen, ijzer enz. 2 verschillende metalen geeft een thermokoppel. Maar ik denk ook dat je met wisselspanning moet gaan meten niet enkel vanwege bovenstaand maar omdat gelijkstroom en water niet samengaan want dat geeft ook nog een elektrolyse en ook omdat gelijk stroom door water altijd 1 van de elektrode gaat opvreten. Wisselspanning kan gewoon 50hz en bv 2V zijn. 2V geeft ca 5,6Vtt en ca 2,8V piek, als je voor je ADC een actieve gelijkrichter plaats met een op zit je tussen 0 en 2,8V top waarde.

Klopt inderdaad! Het was iets wat ik me al langer bedacht (ook voor de meetopstelling in de muur, die al wat langer loopt). Na verloop van tijd zal de nagel roesten en de geleiding sowieso dalen.
Met wisselspanning meten stond sowieso op de "TODO-lijst" voor de toekomst, maar heb voorlopig nog geen idee hoe ik dat best aanpak. Hoe zie je dat qua schakeling? Twee transistoren die de Vin voortdurend op de andere pin zetten? Of effectief het lichtnet naar omlaag transformeren en dan daar de meting opdoen? Dat laatste lijkt me nogal riskant als het doel is om vocht te meten...

Wat is een "actieve gelijkrichter" trouwens? Een gelijkrichter met een versterker?

Je hebt nog nergens vermeld waarmee je nu precies meet. Maar ik ga uit van een ADC in een microcontroller. Deze meet altijd de spanning to de gnd of massa, aangezien R2 aan massa hangt meet hij de spanning over R2. Echter als de draden naar de sensor lang zijn dan meet hij dus de spanning voer r2 + de spanning over de massa draad van r2 naar massa.

Je aanname is correct. Zoals ik in een bericht hierboven reeds zei meet ik inderdaad met een ADC op een microcontroller. De draden naar de nagels zijn relatief kort.

NIet als de ADFC paralle staat aan R2 omdat een ADC in een microcontroller je niet kan vergelijken met een multimeter. En dat is met name de ingagnsimpedantie van de adc,bij een multimeter kan dan 10MΩof meer zijn bij een ADC is dat vaak maar 100kΩ. Als dan R1 100kΩ is en R2 ook dan zou je precies de helft van 3,3V verwachten. Maar omdat de adc ingang parallel staat aan R2 en 100k // 100k is 50k dan is de spanning die de adc ziet en meet dus 3,3V /(100k + 50K) * 50k = 1.1V (1/3). En de lineariteit van de meting is ook volledig de mist gegaan. omdat de spanningsdeler bestaat uit R1, R2 en de adc ingang.

Dat is een interessante insteek! Ik had inderdaad al gemerkt dat de meting niet helemaal lineair was, maar ik ging er tot nu toe vanuit dat dat gewoon kwam door het kiezen van een niet-ideale R1 (Een slechte ijking dus) in combinatie met de onnauwkeurigheden die ik sowieso zou verwachten bij dit soort rudimentaire opstelling. Maar inderdaad, als die ingangsimpedantie zo laag is zal die de meting zeker en vast wel beïnvloeden! (Ofja... 't is te zeggen... toch als R2 zeer hoog is, zoals het geval is bij de meting in de muur. Daar is hij 400k als ik me niet vergis. In mijn huidige Ytong opstelling (zie grafiek hierboven in dit bericht) is hij slechts 500 Ohm. Dan maakt die hoge Rin niet zo veel meer uit lijkt.

[...]Die gedacht volg ik niet. Isolatie is vrijwel nooit een kortsluiting maar gewoon een weerstand en meestal dan een hele hoge.

Wat voor isolatieproblemen had je in gedachten dan? Want het idee van een vochtmeting op deze manier is uiteraard dat er geen perfecte isolatie is tussen de twee nagels. Het vocht moet voor geleiding zorgen tussen de twee.

Een multimeter meter meet met gelijkstroom en inductie en capactieten spelen nagenoeg geen rol. Als de multimeter instabiel is dan betekend dat ook dat de Waarde R2 instabiel is, wat dan verergerd word omdat een multimeter dan automatisch tussen bereiken blijft omschakelen waardoor de meetstroom steeds verandert. Als je de mulimter op een vastbereik kan zetten dan zou een beter beeld geven.

Niet akkoord hiermee. Een multimeter meet weerstand door er een spanning op te zetten. Als hetgeen je probeert te meten een capacitieve eigenschap heeft (zoals een condensator), dan zal je zien dat je initieel een zeer lage weerstand meet, die geleidelijk aan zal stijgen.

Voor een indicatieve meting is dat geen probleem wel als je verschillende muren met elkaar wilt gaan vergelijken maar als je per steensoort en muur een soort van kalibratie doet maakt dat niet zoveel uit.

De meting in de muur is voor een totaal andere toepassing als de meting in de blokken ytong. In beide gevallen is een indicatie van het verloop meer dan prima. Er hoeft geen exact correct resultaat te zijn.

Ik zou toch als eerst het vochtprobleem zelf oplossen, als het vocht niet van buiten komt dan is het condens en dan kan je beter een soort isolerende voorzet muur maken.

Het vochtprobleem proberen we al een tijdje te tackelen. We vermoedden al heel lang dat het ergens een lekkende afvoer was. Enkele maanden terug vonden we na lang zoeken dat het een kraan was die pas begon te lekken als men ze opendraaide! (De kraan lekte dus niet wanneer hij dicht was, en dus zagen we het nooit...)
Na vervangen van de kranen zijn we nu aan het kijken of het probleem zich heeft opgelost. Aangezien er 4 grote muren zijn aangetast door het vocht duurt het logischerwijs wel een tijdje vooraleer alles is opgedroogd. Vandaar de geautomatiseerde meting om te kijken of het probleem nu is opgelost, of dat er nog ergens anders een lek is.

Op 24 juli 2021 22:50:23 schreef ohm pi:
Als je droog-weerstand van je Ytong te laag is, dan kan je volgens mij beter de afstand tussen de spijkers vergroten.
Waar komt het vocht in de Ytong vandaan?

Leidingwater dat er ingespoten wordt met een spuitje van 20ml.

En zoals benleentje schrijft. Gebruik zuivere wisselspanning.
Gebruik ook chemisch inerte spijkertjes bijv roestvast staal, koper, goud oid.

hoe stel je de schakeling voor met wisselspanning? Ik heb niet meteen een idee hoe ik dat best aanpak.

Bedenk ook dat Ytong blokken ontworpen en gemaakt worden voor de bouw en niet voor een relatieve vochtigheids meetinstrument.

De Ytongblokken zijn niet het meetinstrument. Ze zijn het te-meten voorwerp:

Niet akkoord hiermee. Een multimeter meet weerstand door er een spanning op te zetten. Als hetgeen je probeert te meten een capacitieve eigenschap heeft (zoals een condensator), dan zal je zien dat je initieel een zeer lage weerstand meet, die geleidelijk aan zal stijgen.

Een multimeter gebruikt een stroombron die voor elk bereik anders word ingesteld. Hij stuurt dus bv precies 1mA uit bij een max van zeg 9V (batterij) en meet dan simpelweg de spanning. Als hetgeen wat je meet een condensator is dan krijg je gewoon een stabiele waarde maar dan wel 1 die langzaam oploopt. Echter als het niet lukt op die 1mA te maken dan schakelt het over naar een ander bereik en dan krijg je een instabiele meting. Het kan dan wel dat de capacitieve eigenschappen van het blok steen de meter in de war brengt. Maar net mijn eigen multimeter op een 10uF condensator gezet en die had er geen problemen mee. En die gaf ca 6MΩ aan als waarde.

Dat je ADC daar geen last van heeft is omdat het een spanningsdeler is en dus min of meer een spanningsbron en ook omdat er gewoon maar 1 bereik is.

Wat voor isolatieproblemen had je in gedachten dan? Want het idee van een vochtmeting op deze manier is uiteraard dat er geen perfecte isolatie is tussen de twee nagels. Het vocht moet voor geleiding zorgen tussen de twee

Het is een quote van jezelf in een vorige post over isolatie problemen dus ik heb ook geen idee wat je ermee bedoelt. Maar gezien je grafiek zit je gewoon in je bereik van je ADC en lijkt dat wel goed te zitten.

Klopt inderdaad! Het was iets wat ik me al langer bedacht (ook voor de meetopstelling in de muur, die al wat langer loopt). Na verloop van tijd zal de nagel roesten en de geleiding sowieso dalen.
Met wisselspanning meten stond sowieso op de "TODO-lijst" voor de toekomst, maar heb voorlopig nog geen idee hoe ik dat best aanpak. Hoe zie je dat qua schakeling? Twee transistoren die de Vin voortdurend op de andere pin zetten? Of effectief het lichtnet naar omlaag transformeren en dan daar de meting opdoen? Dat laatste lijkt me nogal riskant als het doel is om vocht te meten...

Mijn Omron pomp relais, gebruikt 3 staven rvs die in het water steken en daar staat 4V wisselspanning op direct van een transformator. De transformator zorgt voor voldoende scheiding naar de 230V. Dus ipv van je 3.3V nu gebruik je de uitgang van een transformator. De waarde maakt niet zoveel uit alles onder de zeg 8V is goed genoeg.

Wat is een "actieve gelijkrichter" trouwens? Een gelijkrichter met een versterker?

Blijkbaar heb ik de naam fout en bedoel een opamp gelijkrichter. Een actieve gelijkrichter is met thyristoren.

https://electronics.stackexchange.com/questions/493449/reasoning-for-v…

Je huidige R1 en R2 sluit je nu aan op de wisselspanning. OP R2 en massa van de wisselspanning sluit je de ge opamp gelijkrichter aan en een kleine condensator erachter. De waarde over de condensator is nu ca de gelijkgerichte wisselspanning x 1.4. Dit duw je dan eventueel in een spanningsdeler met weerstanden om zo binnen het bereik van je adc de komen.
Nog mooier is om een speciaal ic als een https://www.tme.eu/Document/593c4674f4106c8f0d5643b544d09419/AD736JRZ-… te gebruiken die al het moeilijke werk voor je doet. Iets dergelijks zit er ook in je multimeter.

Maar voordat je gevoelige adc opblaast eerst even gewoon een testopstelling maken met een multimeter.

Er zijn apparaten om vochtgehaltes in muren e.d. te meten. Laatst nog een loodgieter over de vloer gehad die daarmee kwam controleren of de bovenburen daadwerkelijk een lekkende douche hadden.

Het apparaatje heeft 2 puntige elektrodes die in de muur of plafond gestoken werden. Vervolgens gaf het ding aan hoeveel procent vocht er in zat (in mijn geval meer dan 80%).

Ik vraag me af hoe die dingen geijkt worden, aangezien, beton, gips en tegelvoegen toch andere samenstelling kennen.

Ik heb geen idee wat die dingen kosten, maar wellicht kun je er eentje modificeren?

Op 25 juli 2021 16:53:06 schreef Opifex:
hoe stel je de schakeling voor met wisselspanning? Ik heb niet meteen een idee hoe ik dat best aanpak.

Ik ga ervan uit dat je een microprocessor gebruikt en dat je het schema van je startpost gebruikt.
Vin is dan een wisselspanning die je mbv een (12V?) transformator maakt.
Vout sluit je via een scheidingscondensator op een ingang van je microprocessor aan. Op een andere ingang van je microprocessor sluit je via een hoogohmige weerstand de secundaire spanning van je transformator aan. Deze ingang gebruik je voor de nuldoorgangsdetectie. 10 msec nadat deze ingang hoog is geworden meet je de spanning van Vout. Deze gemeten waarde is een indicatatie van de relatieve vochtigheid en gebruik je voor de software.

Zie ook wat benleentje hiervoor schrijft.

Als je geen DC component op je sensor wil hebben, dan zou ik gewoon beide uiteinden (nu aan VIN en GND) aan twee digitale pootjes van je microcontroller hangen. Stuur die twee ombeurten 1-0 en 0-1 en je elimineert de DC component. Geen gezeik met negatieve spanningen op je microcontroller (die dan toch weer de balans gaan verstoren!) en zo.

@Opifex, Ik snap niet wat de getallen betekenen. Als je met 100k 50% meet, dan zal je met 1k ongeveer 99.5% moeten meten.

En dat is de crux van het verhaal: als je sensor weerstand van 9-11k kan varieren dan kan je voor een 1k, 10k en 100k weerstand kiezen. Bij de 10k zie je dat je dan meetwaardes van 45 tot 55% van full-scale zal zien. Op een arduino met 10 bit adc heb je dan ongeveer 100 counts, of te wel 7 bits resolutie.

Gebruik je 100k als R1, dan krijg je nu 9/109 = 8.25% en 9.91% op de 10 bit adc krijg je dan waardes tussen de 84 en de 101, je hebt maar vier bits aan meet-resolutie!

Kortom, je wilt je R1 kiezen zodat in het midden van de meetrange, je R1 gelijk is aan je sensorweerstand. Dan heeft het systeem de beste resolutie.

Op 25 juli 2021 21:31:42 schreef meander:

Het apparaatje heeft 2 puntige elektrodes die in de muur of plafond gestoken werden. Vervolgens gaf het ding aan hoeveel procent vocht er in zat (in mijn geval meer dan 80%).

Ik vraag me af hoe die dingen geijkt worden, aangezien, beton, gips en tegelvoegen toch andere samenstelling kennen.

die meters met prikkers zijn gewoon niet nauwkeurig. het geeft een idee, meer niet.

Je zult niet alleen voor iedere steen je vochtmeting moeten ijken maar ook regelmatig dat proces moeten herhalen. Als er goed oplosbare zouten in de steen zitten dan worden die langzaam uitgewassen. Iedere keer als de steen vochtig wordt lossen die zouten namelijk op en zakken ze wat verder naar beneden. Bij veel vocht spoelen ze er vrij snel uit.
Slechter oplosbare zouten lossen langzaam op en dan zou je, direct nadat je de steen nat maakt, een weerstand moeten meten die langzaam afneemt, precies het tegenovergestelde van wat jij meet.
De vulmiddelen die in de steen worden toegevoegd zijn nog het meest belangrijk. Wordt er een vulmiddel gebruikt dat poreus is of heel dicht. Bij poreuze middelen neemt het vulmiddel ook vocht op en verlaagt dat de weerstand. Zand, siliciumdioxide neem geen water op en geleidt alleen door het water dat aan het oppervlak zit. Er zitten in cement heel veel zouten en dubbelzouten die geleiden. Het is bijna onmogelijk om precies een specifieke weerstand voor een steensoort te bepalen omdat de gebruikte toevoegingen per batch kunnen verschillen.
Wat ik eigenlijk bedoel te zeggen is dat een absolute vochtmeting onmogelijk is. Je kunt wel voor 1 specifiek meetpunt bepalen wat droog en wat nat is maar dat zul je regelmatig moeten bijstellen. Leuke toepassing voor een microcontroller.

Op 26 juli 2021 07:17:13 schreef rew:
Als je geen DC component op je sensor wil hebben, dan zou ik gewoon beide uiteinden (nu aan VIN en GND) aan twee digitale pootjes van je microcontroller hangen. Stuur die twee ombeurten 1-0 en 0-1 en je elimineert de DC component. Geen gezeik met negatieve spanningen op je microcontroller (die dan toch weer de balans gaan verstoren!) en zo.

Deze methode lijkt me handiger dan werken met een transformator.

Op 25 juli 2021 21:02:08 schreef benleentje:
[...] Een multimeter gebruikt een stroombron die voor elk bereik anders word ingesteld. Hij stuurt dus bv precies 1mA uit bij een max van zeg 9V (batterij) en meet dan simpelweg de spanning. Als hetgeen wat je meet een condensator is dan krijg je gewoon een stabiele waarde maar dan wel 1 die langzaam oploopt. Echter als het niet lukt op die 1mA te maken dan schakelt het over naar een ander bereik en dan krijg je een instabiele meting. Het kan dan wel dat de capacitieve eigenschappen van het blok steen de meter in de war brengt. Maar net mijn eigen multimeter op een 10uF condensator gezet en die had er geen problemen mee. En die gaf ca 6MΩ aan als waarde.

Dat je ADC daar geen last van heeft is omdat het een spanningsdeler is en dus min of meer een spanningsbron en ook omdat er gewoon maar 1 bereik is.

Wat je hier over het hoofd ziet is dat jouw condensator geen resistieve component had. Vanaf het moment dat je je multimeter aansluit loopt hij direct vol en is je meting stabiel. Bij het ytong blok is er een naast een capacitieve ook een resistieve en misschien zelfs een inductieve component. Hierdoor zal je zien dat de meting een tijdje nodig zal hebben om stabiel te worden.

[...]Het is een quote van jezelf in een vorige post over isolatie problemen dus ik heb ook geen idee wat je ermee bedoelt. Maar gezien je grafiek zit je gewoon in je bereik van je ADC en lijkt dat wel goed te zitten.

En mijn bericht was ook weer een quote op iemand anders die het had over isolatieproblemen, dus ik heb ook geen idee over wat het ging Ik ging er vanuit dat hij bedoelde dat ik mogelijks een (al dan niet volledige) kortsluiting had gemaakt tussen de twee nagels. Bvb. omdat het stond op een metalen ondergrond; of omdat ze mekaar raakten in het ytong blok.

[...]Mijn Omron pomp relais, gebruikt 3 staven rvs die in het water steken en daar staat 4V wisselspanning op direct van een transformator. De transformator zorgt voor voldoende scheiding naar de 230V. Dus ipv van je 3.3V nu gebruik je de uitgang van een transformator. De waarde maakt niet zoveel uit alles onder de zeg 8V is goed genoeg.

[...]Blijkbaar heb ik de naam fout en bedoel een opamp gelijkrichter. Een actieve gelijkrichter is met thyristoren.

https://electronics.stackexchange.com/questions/493449/reasoning-for-v…

Je huidige R1 en R2 sluit je nu aan op de wisselspanning. OP R2 en massa van de wisselspanning sluit je de ge opamp gelijkrichter aan en een kleine condensator erachter. De waarde over de condensator is nu ca de gelijkgerichte wisselspanning x 1.4. Dit duw je dan eventueel in een spanningsdeler met weerstanden om zo binnen het bereik van je adc de komen.
Nog mooier is om een speciaal ic als een https://www.tme.eu/Document/593c4674f4106c8f0d5643b544d09419/AD736JRZ-… te gebruiken die al het moeilijke werk voor je doet. Iets dergelijks zit er ook in je multimeter.

Maar voordat je gevoelige adc opblaast eerst even gewoon een testopstelling maken met een multimeter.

Mhmmm... Momenteel werkt heel de testopstelling op een 5V adapter (dat op het bordje nog naar beneden gereguleerd wordt tot 3.3V. Daar 230V op introduceren wordt omslachtig, en sta ik ook niet meteen om te springen.
Denk je dat het ook zou lukken met een 555 als pulsgenerator, en 4 transistoren in een H-brug? Op die manier wordt de spanning toch ook elke keer omgekeerd? Alleen weet ik niet goed hoe ik de meting dan correct moet doen. 50% van de tijd zal de meting toch ook geïnverteerd worden? Niet?

Op 25 juli 2021 21:31:42 schreef meander:
Er zijn apparaten om vochtgehaltes in muren e.d. te meten. Laatst nog een loodgieter over de vloer gehad die daarmee kwam controleren of de bovenburen daadwerkelijk een lekkende douche hadden.

Het apparaatje heeft 2 puntige elektrodes die in de muur of plafond gestoken werden. Vervolgens gaf het ding aan hoeveel procent vocht er in zat (in mijn geval meer dan 80%).

Ik vraag me af hoe die dingen geijkt worden, aangezien, beton, gips en tegelvoegen toch andere samenstelling kennen.

Ik heb geen idee wat die dingen kosten, maar wellicht kun je er eentje modificeren?

We hebben zo ééntje in huis
Op de muur die getroffen is geeft het constant de maximumwaarde aan. De meting gaat dus buiten het bereik. De nieuwe toepassing (in Ytong) zal zelfs nog vochtiger worden dan de muur, dus daar is dat ook geen oplossing voor. Los daarvan is het ook vrij duur denk ik om zo'n ding te slopen, met de kans dat het nog niet eens werkt ook

Op 26 juli 2021 07:17:13 schreef rew:
Als je geen DC component op je sensor wil hebben, dan zou ik gewoon beide uiteinden (nu aan VIN en GND) aan twee digitale pootjes van je microcontroller hangen. Stuur die twee ombeurten 1-0 en 0-1 en je elimineert de DC component. Geen gezeik met negatieve spanningen op je microcontroller (die dan toch weer de balans gaan verstoren!) en zo.

Klinkt nog niet zo'n slecht gedacht! Eventueel met wat transistoren zodat er Vin opstaan, en niet Vh van de GPIO?
Ik ga dit al eens proberen denk ik!
Nadeel is wel dat je dan dubbel zoveel pinnen nodig hebt voor een gegeven aantal meetpunten. En het uiteindelijke doel was om hier een hele reeks ytongblokken te kunnen aanhangen. Het maximum aantal wordt hiermee dan al meteen gehalveerd.

@Opifex, Ik snap niet wat de getallen betekenen. Als je met 100k 50% meet, dan zal je met 1k ongeveer 99.5% moeten meten.

En dat is de crux van het verhaal: als je sensor weerstand van 9-11k kan varieren dan kan je voor een 1k, 10k en 100k weerstand kiezen. Bij de 10k zie je dat je dan meetwaardes van 45 tot 55% van full-scale zal zien. Op een arduino met 10 bit adc heb je dan ongeveer 100 counts, of te wel 7 bits resolutie.

Gebruik je 100k als R1, dan krijg je nu 9/109 = 8.25% en 9.91% op de 10 bit adc krijg je dan waardes tussen de 84 en de 101, je hebt maar vier bits aan meet-resolutie!

Kortom, je wilt je R1 kiezen zodat in het midden van de meetrange, je R1 gelijk is aan je sensorweerstand. Dan heeft het systeem de beste resolutie.

Dat is exact wat ik ook probeerde duidelijk te maken in mijn startpost (en de posts erna)! Ik maak altijd eerst een prototype om de R1 te bepalen. Ik probeer die op basis van de grafiek te mikken, zodat het 50% punt op een "gemiddelde vochtigheid" staat. Dan heb je de beste resolutie zowel onder die 50% als er boven.

Maar misschien had ik wat moeite om de juiste woorden te vinden

Op 26 juli 2021 23:42:57 schreef Opifex:
Nadeel is wel dat je dan dubbel zoveel pinnen nodig hebt voor een gegeven aantal meetpunten. En het uiteindelijke doel was om hier een hele reeks ytongblokken te kunnen aanhangen. Het maximum aantal wordt hiermee dan al meteen gehalveerd.

Als je krap zit in de pinnen, dan gebruik je gewoon voor alle sensoren samen twee pinnen.

Alternatief (bespaart je 1 pin t.o.v. hierboven, en alle digitale pinen worden ineens bruikbaar... ) ...

Doe een condesator naar aarde op iedere meet-input. De sensor aan 1 kant ook aan de meet-input en condensator. Meetprocedure: Maak de sensor pin output-laag, maak de centrale pin ook output-laag. De condensator is nu ontladen. Maak nu de meet-pin input en de centrale pin nu output-hoog. Meet de tijd totdat je meet-input als hoog registreert. Doe je dit met een pin-change-interrupt kan je vaak een resolutie van je systeemklok halen. (16MHz op een arduino). Voor gelijke linksaf rechtsaf stromen herhaal je het nu de andere kant op. Eerst alles hoog, dan centralepin laag en meet-input op input.

Ik snap nog steeds niet wat er in de grafieken staat en/of wat voor Rsensor je hebt gemeten.