E-Feld-Plotter mit Tiny13 


ELO 2008

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Der AD-Wandler des Tiny13 besitzt extrem hochohmige Eingänge, die mit steigender Messrate etwas niederohmiger werden. Wenn man sich z.B. auf 25 Messungen pro Sekunde beschränkt stellt sich an einem offenen AD-Eingang ganz von allein eine mittlere Spannung ein. Diese ändert sich durch äußere Einflüsse wie z.B. Änderungen des elektrischen Feldes. Hier wurde an AD3 eine kleine Drahtspirale als E-Feldsensor angeschlossen.

 

$regfile="attiny13.dat"
$crystal=1200000
Baud=9600
DimDAsInteger

ConfigAdc=Single,Prescaler=Auto
StartAdc
Open"comb.1:9600,8,n,1,INVERTED"ForOutputAs#1

Do
D=Getadc(2)
D=D/4
Put#1,D
Waitms40
Loop

End

 

Das kleine Messprogramm wurde mit Bascom entwickelt. Es liefert ca. 25 Einzelbyte-Messergebnisse vom Eingang AD2 und sendet sie mit 9600 Baud an den PC. 10-Bit-Werte werden durch 4 geteilt, damit sie den Bereich 0...255 umfassen. Die Messrate ist geringfügig kleiner als 25 Hz, weil die Zeiten zum Messen und zum Senden des Bytes (ca. 1 ms) sich zur Wartezeit von 40 ms addieren.

 

Um die Ergebnisse am PC anzuzeigen wurde ein kleines VB-Programm geschrieben. Es plottet 500 Bytes in ein Messfenster. Die Schreibgeschwindigkeit wird vom Mikrocontroller bestimmt. Und kann bis auf ca. einen Messwert in 300 ms verringert werden. Bei ca. 25 Messungen pro Sekunde baut sich ein vollständiges Diagramm in 20 Sekunden auf.

 

 

Download: PlotterVB

 

Das Messergebnis zeigt ein langsames Einschwingen der Eingangsspannung nach dem Einschalten. Nach etwa 10 s wird ein Gleichgewicht erreicht. Überlagert findet man ein kleines Sinus-Signal, das durch Unterabtastung der eingestreuten 50-Hz-Störspannung entsteht. Man erkennt etwa 40 Schwingungen auf 500 Messpunkten. Daraus folgt, dass die Abtastrate um 0,4 % vom genauen Wert 25 Hz abweicht.

 

Im eingeschwungenen Zustand ist der Sensor empfindlich für kleinste E-Feldschwankungen. So kann z.B. das E-Feld einer gehenden Person angezeigt werden. Die gemessene Spannungen ändert sich im Takt der Schritte.

 

 

Diese Messmethode kann z.B. zum Bau eines Bewegungsmelders in geschossenen Räumen verwendet werden. Nach dem Start des Controllers muss eine Zeit von 10 s abgewartet werden, bis der Sensor aktiviert werden kann. Zusätzlich muss das lokale 50-Hz-Störsignal ausgewertet werden. Signale, die deutlich darüber hinausgehen können dann einen Schaltvorgang triggern.
 

 


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