Lichtsensor für Wetterstation

[the_Ghost666]

Moin zusammen.
Ich hab meine Unterlagen mit Ideen einer Wetterstation wiedergefunden.
Dabei stand auch ein Lichtsensor auf der Liste, mit dem ich Sonnenaufgang, Sonnenuntergang und relative Helligkeit erfassen wollte. Das erste was mir einfiel war ein einfacher lichtabhängiger Widerstand. Jetzt ist nur die Frage:
Was ist, wenn eine künstliche Lichtquelle (Strassenlaterne) in der Nähe ist? Gibt es irgendein Spektrum, was es im Sonnenlicht gibt, aber nicht in künstlichem Licht, auf das ein Sensor reagieren könnte? Vielleicht UV? Und was nehm ich für einen Sensor?
Oder gibt es eine Möglichkeit einen Sensor gegen künstliches Licht abzuschirmen? Das Aufstellen an nem Ort fern von künstlichem Licht ist sicher das einfachste, aber nicht machbar.

Und Punkt 2:
Ich möchte die relative Helligkeit erfassen, dh der Sensor muss sowohl den leichten Unterschied zwischen Nacht und Dämmerung erkennen, als auch noch den Tageshöchstwert erfassen.

Mir fällt grad ein, dass auch eine Solarzelle als Sensor in Frage kommt. Auslesbar mit einem AD-Wandler. Dann könnte man sogar die eingestrahlte Energie pro m² hochrechnen.

Also, was meint ihr?

[PICture]

Hallo the_Ghost666!

Deine Idee mit der Solarzelle finde ich sehr gut, weil somit könnte die Wetterstation mit Energie versorgt werden.

Mit dem künstlichen Licht habe ich ein paar Ideen (realisierbar?):

Wenn ein künstliches Licht eigeschaltet wird, dann wird sich die Helligkeit sprunghaft erhöhen, was beim Sonnenlicht nicht vorkommt. Um Mitternacht oder bei minimaler Helligkeit werde ich den Wert mit dem "Sprung" vergleichen und um den Wert alles runter korriegieren. Problematish ist noch mit dem Mondlicht.

Man könnte auch ein Foto-Widerstand in ein Rohr Stecken, das sich immer an das Maximum (die Sonne) richtet. Das ist wieder beim Sonnen Auf- und Untergang problematisch.

Wenn das Nullwert nicht wichtig ist kann mann immer das Minimum als Null nehmen.

MfG

[the_Ghost666]

Das mit den Solarzellen ist eigentlich nicht als Energieversorgung gedacht, weil einfach die Fläche dafür zu groß werden würde und das wird wieder teuer. Andererseits müsste ich dann alle paar Tage den Bleigelakku aufladen, da wohl ein Netzanschluss nicht in Frage kommt. Ich habe überlegt anzufragen, ob das Ding aufs Dach des Studentenwohnheims kommen könnte.
Das mit dem Mondlicht fänd ich nicht schlimm, sogar ganz interessant.
Und die Daten wollte ich entweder auf eine MMC Karte speichern, oder direkt per CAN-BUS oder 433Mhz Funk übertragen.

Ich fürchte bei dem Lichtspiel kommt man ohne Testreihe nicht aus. Ich denke dazu erstmal ein Solarmodul von ca. 25cm² zu besorgen.

[the_Ghost666]

Ich habe gerade mal geschaut, bei Conrad, Reichelt und Lemo-Solar. Schon die kleinen sind nicht gerade billig, bei Reichelt gibts Solar-Gartenlampen die man schlachten könnte.
Mh hier gibts immer diese 0,5 volt zellen oder 3, 6 und 12V. was sollte man da nehmen, damit man die mit einem AD-Wandler ordentlich auslesen kann? 3V?
dann nehm ich mir dazu die 5V Vcc als obere grenze, masse als untere und verschenke halt 2V, aber das ist wohl auch ok.

Ist bei Dunkelheit was zu beachten? Die Solarzellen funktionieren bei Dunkelheit ja wie Dioden und ziehen Strom, statt ihn zu erzeugen.

PS:
Deine Idee mit dem sprunghaften Anstieg. Wenn man sich die Strassenlaternen ansieht, das sind Queckssilber-Dampflampen oder so, die gehen wie bei nem Beamer langsam an und erreichen erst nach so 10min ihre volle Helligkeit. Und genau so einen Übergang hätte man auch bei miesem Wetter, zb eine dicke schwarze Regenwolke zieht über die Station hinweg, es wird kurz dunkel und dann wieder hell. und natürlich auch bei einer sonnenfinsternis, wobei die nächste in deutschland wohl erst 2080 sein soll.
dann müsste man den zeitpunkt ,wann sich die lampen anschalten notieren oder erfragen. falls man den übergang nicht gut genug sieht.

[PICture]

Ich habe beim Pollin eine Solarzelle 293x144mm zu 29,95€ gefunden. Sie hat Nennspannung 16,8V, Nennstrom 0,125A (Nennleistung 2,13W). Vielleicht reicht das für die Wetterstation ?

Eventuell als Messzelle könnte man ein paar Solarbatterien von Taschenrechnern nehmen ? Sie haben bei 4 Elementen ca. 1,5V.

MfG

[the_Ghost666]

Oh klar, pollin hab ich ganz vergessen. Ja, das Ding ist gut, und wenn die 2W nicht reichen, kann ja auch noch ein weiteres Pannel parallel dran. Dan braucht man noch nen Bleiakku als Puffer und n Laderegler dafür. Bleiakkus sind zwar nicht sonderlich anspruchsvoll, aber dennoch. vielleicht gibt elektor n selbstbauregler her. Allerdings weiß ich nicht, wie ich "gleichzeitig" die lichtmenge messen kann. da ist wohl wirklich so ne kleine zelle besser geeignet. Taschenrechner ist mir zu klein, aber so eine Lampe zu schlachten sollte gehen. die werden wohl auch mit 3V arbeiten, um die akkus zu laden. Hohe Ströme brauchen wir ja nicht zum lichtmessen.

tja... knapp 125mA.. ich habe eine menge Sensoren die da dran sollen, +die Funkübertragung...

[PICture]

Ich bin kein Spezialist für Sollarzellen, aber habe ich noch nicht gehört, dass sie in Dunkelheit Stromm ziehen. Man kann sie zwar als Dioden, aber dann in Sperrichtung polarisiert, also praktisch nicht leitend, betrachten.

Ich habe mir selber Sonenbatterie in einen Taschenrechner eigebaut, und sie ladet mir Mikroakkus sogar beim Tagesslicht.

MfG

[PICture]

Man braucht eigentlich kein Regler, höchstens ein paar Dioden (4), die die Spannung von 16,8 aus der Solarzelle auf 13,8 reduzieren. Die Solarzelle hat angegebenen Kurzschlussstrom 0,165A kann also kein Bleiakku töten.

Man kann Strom sparen, wenn man die Sensoren und Funksender nur dann mit Spannung versorgt, wenn sie wirklich was nutzbares tun.

MfG

[the_Ghost666]

mh ist noch die frage, ob diese 0,165A minus dem was die schaltung zieht über die selbstentladung des akkus steigt, sonst verlängert das ding nur die einsatzdauer des akkus.. das gerät läuft ja 24h am tag und nachts scheint nunmal keine sonne. also muss die ganze energie,die in 24h verloren geht in den 8-14h tageslicht wieder reingeholt werden.

als messintervall dachte ich an etwa 10min. das sind dann 144 Messungen pro tag, bei etwa mhhh 5sek messdauer. das gilt nur für die feuchtigkeits-, temperatur- und drucksensoren. Windmesser (richtung und geschwindigkeit) per Reedrelais, der lichtsensor und der Regensensor müssen immernoch laufen, einschließlich des prozessors, die funkübertragung könnte man dann auf ein signal warten lassen, dh man spart schonmal sendeleistung ein. aber lauschen muss er immernoch, es sei denn, man vereinbart eine feste übertragungszeit, was ich nciht so toll fände. achja, ne RealtimeClock muss dazu. aber die verbrauchen nicht viel. und wenn ich die daten auf einer MMC karte zwischenspeicher, verbrauht die auch noch etwas, aber nur beim schreiben.

[PICture]

So wie ich schon gesagt habe, bin ich kein Spezialist für Solaranlagen, aber logish denkend, muss man wissen wieviel % der Zeit und mit welchem Strom das Akku entladen wird und wieviel % der Zeit die Sollarzelle sie aufladen kann. Das sollte sich aber aufgrund der Strommessung und Statistik berechnen lassen. Oder man kauft einfach gleich zwei grosse Akkus (z.B. mit 100Ah) und wechselt sie immer rechtzeitig. Das ist die technisch einfachste und sicherste Lösung.

Wenn ich mir noch erinnern kann eine 45Ah Autobatterie kostet um 30€.

MfG