Probleme mit RGBW Sensor und Wetterstation

Hi an alle Forenmitglieder,

ich habe Probleme beim Anschluss meiner Wetterstation an den RGBW Sensor. Vielleicht könnt ihr mir helfen, da meine bisherigen Versuche leider erfolglos waren und ich aktuell nicht mehr weiter weiß…

  1. Ich habe einen Wettersensor mit 0-10V Analog-Output (je ein Ausgang + und – vorhanden je Sensor)
  2. 24 V DC Netzteil für Wettersensor und Fibaro RGBW (hängen am gleichen +) des Trafo
  3. Ich habe die + Ausgänge (2x) der Sensoren mit den IN 1 und IN2 verbunden
  4. Ich habe die Masse (GND) vom RGBW an gleicher Masse wie Wettersensor angeschlossen.
  5. Ich habe die RGBW mit „Output/Input“ konfiguriert.
  6.  Ich habe die Masse der Sensorausgänge mit der Masse des RGBW und der Wetterstation gebrückt
    

 Nun mein Problem:

Messe ich die Werte direkt zwischen Sensor + und Masse, so kommen vernünftige Werte zwischen 0 und 10V raus, je nach Sonneneinstrahlung bzw. Windgeschwindigkeit.

Messe ich mit angeschlossenem GND und + am RGBW (Sensoren noch nicht angeschlossen) so bekomme ich zwischen den Klemmen IN1 bzw. IN2 und GND eine Anzeige von 10V DC, was sehr seltsam ist, da ja eigentlich hier keine Spannung zu messen sein sollte.

Schließe ich nun die beiden IN Eingänge mit den Sensoren an (Wind und Licht) jeweils an IN1 und IN2 so messen ich zwischen den Klemmen GND und IN1 bzw. IN2 konstant ca. 5v. Genau dieses Ergebnis sehe ich dann auch im HC 2.

Was mache ich hier falsch?

Hallo Christian,

Das Fibaro RGBW modul hat an jedem Eingang sogenannte pull-up Widerstände eingebaut. Diese sind (daher der Name) mit + (oder VDD) verbunden.
Das stellt sicher, daß bei offenen Eingängen (also nichts dort angeschlossen) ein definierter Wert eben von VDD dort anliegt (+10V)
Wenn du den einen Eingang mit - (GND) verbindest, so muss die Anzeige im HC2 auch 0V anzeigen.
Jetzt zu dem Problem:
Ich vermute, deine Wetterstation hat einen Ausgangswiederstand der ähnlich dem pull-up Widerstand des RGBWs ist. Dadurch ergibt sich dann ein spannungsteiler am Eingang (pull-up und Ausgangswiderstand der Wetterstation). Wenn zufällig beide Widerstände gleich groß sind, ergibt sich genau VDD/2 (also die 5V die du misst)

Ich hab gerade bei einem reserve RGBW 47kOhm Rin gemessen. Ein durchaus üblicher Wert für pull-ups (oft wird 10kOhm verwendet).
Es sollte trotzdem so sein daß du ein Signal bekommst, aber eben nicht mehr 0-10V, sondern ein um den Spannungsteiler verringerten Wert.
Das kannst du aber im HC2 in den Einstellungen korrigieren.
Optimal wäre einen Pufferverstärker (Opamp mit IN+ an Wetterstation und OUT verbunden zu IN- und RGBW_IN) das ganze 4x (gibts in einem IC).
Zum Testen ohne Löten kannst du ein Steckbrett nehmen.

Hoffe das hilft etwas weiter - nicht Aufgeben!
p.s.: in Graz gibts bei Neuhold Elektronik Steckboards+China fertigkabelchen um weniger als die Parkgebür.

l.g Bernhard

Guten Morgen,

vielen Dank Bernhard, erst mal für die Antworten, auch wenn ich zugestehen muss, dass das meine Kentnisse als ambitionierter Automatiserer übersteigt. Muss mich mal einlesen in das Thema.

Kann es ggf. sein, dass evtl. die Leitungslänge von ca. 15m dazu führt, dass die Spannung zu schnell abgebaut wird bzw. nicht ausreichend ist um die Pull-Ups zu deaktivieren (oder was sagt man da eigentlich). Ich hatte extra die Leitung ins Haus legen lassen, um hier einen besseren Empfang zu haben bzw. mit Minustemperaturen/Luftfeuchtigkeit und dem Fibaro Modul keinen Stress zu bekommen.

Wäre das auch eine denkbarer Ansatz für mein Problem? Ich wollte es schon mal direkt am Sensor anschließen (um die Leitungslänge als Problem auszuschließen), aber bedingt durch das kalte Wetter ergab sich aktuell keine passende Gelegenheit. Zusätzlich kann ich ja die Wert im Haus am Ende der Leitung messen, aber eben nicht mit dem Fibaro Modul.

Weitere Infos:

  • Ja die die 10V kann ich zwischen In und und GND hat 10V, was Du ja auch schon erklärt hattest.
  • Die Werte im HC 2 sind aber wie festgenagelt bei ca. 5V - da verändert sich gar nix. Das einzige wäre, wenn ich die Mitteilungsschelle von 0,5v auf 0,1V - dann springen die Werte im HC2 kontinuierlich in schnellem Rhythmus.

Hallo Christian,
Welche wetterstation hast du? 15m sind nicht ungewöhnlich aber wenn es um empfindliche Elektronik geht kann das einen Effekt haben. Ein Spannungsabfall sollte es aber nicht geben bei den geringen Strömen. Ich würde mir gerne mal das Datenblatt ansehen.
Gruß Ändy

Hallo,

ja dachte ich eigentlich auch, dass die Länge nicht so kritisch sein sollte, aber bei in der Anleitung von RGBW steht halt das mit den 10m.

Anbei das Datenblatt. Vielen Dank für die Hilfe schon mal vorab…

Noch ein paar Infos:
Ich habe Wetterstation statt mit dem mitgelieferten 2,5VA 24V AC Netzteil an ein 50W 24V DC Netzteil gehängt, damit ich es gleich für die RGBW verwenden kann und gleiche Massen habe. Lt. Hersteller der Wetterstation (habe ich ausfindig gemacht, da der Online Shop vom Datenblatt keine Ahnung von irgendwas hat) kann man sie AC und DC betreiben. (der Hersteller meinte aufgrund von galvanischer Trennung und 3 Leiter oder 2 Leiter Technik, ich bekomme es leider nicht mehr richtig zusammen…) Vielleicht ist das noch wichtig in diesem Fall?

Datenblatt technisch schaut alles gut aus.
Wenn du nur einen Eingang abklemmst funktioniert dieser dann rein messtechnisch? Was machen dann die anderen?

Es gibt übrigens auch eine 4-20mA Variante der Wetterstation. Hast Du evtl. diese bekommen?

Ich lese gerade deinen geänderten Beitrag und das mit dem Netzteil. Das ist vermutlich das Problem. Kannst du es mit 2 getrennten Netzteilen versuchen? Die Masseausgänge nicht mit dem Wetterstationsnetzteil verbinden.

Das mit den 2 Netzteilen hatte ich auch schon gedacht. Folgendes hatte ich schon versucht:

Wetterstation an 24V DC
Fibaro an 12V DC
=> getrennte Massen für beide Geräte

In dieser Konstellation hatte ich soweit ich noch weiß 1x +5V auf IN2 und 1x -5V auf IN2 - bin mir aber über die Werte nicht mehr 100% sicher. Das mit dem Minus und Plus Wert kam mir spanisch vor und ich hatte es dann wieder auf die Ursprungskonfiguration gesteckt.

Auf die Fragen noch:
Ja es ist die 0-10V Variante - ich habe an der Wetterstation ordentliche 0-10V Werte je nach Lichteinstrahlung, etc.

Wenn ich einen Eingang anklemme habe ich auch die 5V zwischen IN und GND.

Es ist schon richtig, dass ich den Plus-Ausgang des Sensors an IN anschließe richtig?

Es ist schon richtig, dass ich den Plus-Ausgang des Sensors an IN anschließe richtig?

Ja, aber zusätzlich den (-) Anschluss vom Sensor auf GND vom RGBW. Negativ sollte der Wert an (+) dann nicht werden.

Vermutlich hat die Wetterstation einen Gleichrichter am Netzteileingang und somit ist die Betriebsspannungsmasse nicht gleich der Sensormasse und darf nicht verbunden werden. Ein Netzteil für beide Geräte ist damit leider nicht möglich. Das Netzteil von der Wetterstation darf nur am Netzteileingang angeschlossen werden.

Grüße, Ändy

PS: Der Beitrag von Bernhard stimmt selbstverständlich auch. Je nach Signal kann es sein, dass das RGBW die Pegel in eine Richtung verschiebt wegen der Pullup Problematik. Aber wie schon beschrieben sollte das nicht so schlimm bzw. zu lösen sein.

Danke Andy, ok in dieser Konstellation kann ich es auch mal probieren.

Hier nochmal zum besseren Verständnis:
24V DC Trafo direkt an Wetterstation ±Eingang
12v DC Trafo direkt an RGBW 12V und GND
Beide Sensor Minus (-) von Licht und Wind mit GND koppeln
Beide Sensor Plus (+) von Licht und Wind mit IN1 bzw. IN2 anschließen

Richtig so?

Ja das sollte passen. Bin gespannt ob es dann funktioniert.

Hallo Ändy,

ich hab gerade Zeit gehabt mal die Sachen umzustecken wie besprochen, aber leider ohne Erfolg :-/

Ich habe weiterhin direkt an dem Kabeln vor dem RGBW Sensor ein vernünftiges “Signal” von 0-10V und sobald ich GND und In1 oder IN2 anschließe erhalte ich konstant um die 5v zwischen GND und IN1 oder IN2.

Ich habe auch versucht nur ein IN zu belegen, aber auch dann springt dieses auf 5V.

Um genau zu sein, habe ich aktuell auf IN1 5,05V und auf IN2 4,98V ist aber vermutlich eine Messtoleranz.

Gehe ich also recht der Annahme, dass es dann mit den Pull-Ups zu tun hat? Was kann ich hier tun, um die Wetterstation zum Laufen zu bekommen?

Im HC 2 bekomme ich konstant 49494 Lux angezeigt, und 16,97m/s - also seltsamer Weise weniger als die gemessenen 5V an den Klemmen des RGBW. Egal wie der Lichteinfall draußen ist oder die Windgeschwindigkeit. Der Wert ändert sich nicht. Ich habe auch schon mal sicherheitshalber das RGBW ausgetauscht, aber gleiches Ergebnis :-/

Hallo Christian,

schade dass es immer noch nicht funktioniert. Es wird nun aus der Ferne immer schwieriger weitere Empfehlungen zu geben. Wenn Du Lust hast, kannst Du aber noch folgendes Probieren:

Ich habe auch versucht nur ein IN zu belegen, aber auch dann springt dieses auf 5V.
Kanns Du mal den anderen offenen Kanal, den Du ja vom RGBW abgeklemmt hast, noch korrekt messen? Wenn dieser plausible Werte anzeigt dann liegt's definitiv (auch) an den Pullups. Wenn nicht, dann muss noch was mit der Versorgung nicht stimmen.

Ansonsten wie Bernhard schon geschrieben hat, kann man mit etwas Elektronik eine “Zwischenschaltung” bauen um das Signal stabiler zu machen. Das könnte dann so aussehen wie auf dem anhängenden Bild. Dort habe ich die Versorgungsspannung für das RGBW mit einem Spannungsregler aufbereitet und die Eingänge mit Z-Dioden geschützt. Das ist aber was anderes als das was Du benötigst. Ich habe die Schaltung an meinem Garagentorantrieb.

Unbenannt.jpg

Hi Ändy,

ich habe heute nochmal gemessen und bei einem angeschlossenem Sensor in IN1 kann ich zwischen Klemme GND und dem Sensor +, dass eigentlich in IN2 gehen sollte realistische Werte messen.

Ich habe heute noch etwas seltsames festgestellt, dass ich mir nicht so recht erklären kann. Wir hatten heute einen sehr sonnigen Tag und ich hatte schon gesehen, dass der LUX Wert heute seltsamerweise etwas höher lag, als der Standartwert der immer angezeigt wird. (heute ca. 53500 lux, statt 49.500 lux) Als ich dann zwischen den Klemmen IN1 und GND gemessen hatte, hatte ich 5,3V gemessen, als ich IN1 raus hab und nur Kabel zu GND gemessen hatte ich auch 5,3V. Dann noch GND aus dem RGBW raus und direkt gemessen. Wieder ca. 5,3V.

Es scheint also so, als wenn korrekte Werte angezeigt werden, sobald die Spannung über 5V geht.

Im Moment ist das Thema Pull-Ups für mich noch absolut unbekannt, daher hätte ich noch ein paar Fragen:

  1. Kann man sicher ausschließen, dass nicht die Leitungslänge das Problem ist?
  2. Ist es überhaupt realistisch mit überschaubaren Aufwand aus dem derzeitigen Material (Wetterstation und RGBW Sensor) verlässliche Werte zu erhalten oder sollte ich mich eher nach einer anderen Wetterstation umschauen. Ich möchte gerne zeitnah Realdaten auslesen können und hab schon gelesen, dass das mit NETATMO nicht möglich sein soll. Ich hab gerade noch die Qubino Wetterstation im Blick, hab hier aber noch nichts gelesen, dass diese einwandfrei im HC 2 läuft.
  3. Kann mir jemand erklären, wie ich das Pull-Up Thema lösen kann?

Viele Grüße und schon mal vielen Dank an alle vorab…

Hier ist nochmal eine grafische Zusammenstellung der aktuellen Konstellation, falls doch noch etwas falsch angeschlossen sein sollte?!

weather-sensor.jpg

Hallo Christian,

der Anschluss schaut gut aus.

Ich glaube nicht, dass die Leitungslänge einen derartigen Einfluss hat. Es wird wohl so sein, dass die Wetterstation keinen verstärkten Ausgang hat oder einen Widerstand am Ausgang hat, etc… Somit bricht die Spannung ein, sobald das RGBW angeschlossen wird. Eine Änderung der Helligkeit hat dann nur eine geringe Auswirkung auf das Signal. Abhilfe schafft eben nur wie beschrieben das Signal zu verstärken (Impedanzwandler = Stromverstärkung).

Einen Pullupwiderstand zu verwenden ist eigentlich ganz normal. Ich sehe hier eher einem Mangel an der Wetterstation. Der Ausgang könnte schon etwas “kräftiger” sein.
Eigentlich gefällt sie mir ganz gut, da sie einen direkten Regenmesser hat. Schade, dass es anscheinend nicht ohne Anpassung läuft. Wenn Du fit am Lötkolben bist, oder jemand kennst, könntest Du Dir wie oben schon beschrieben eine Schaltung mit Operationsverstärkern zusammenbauen und zwischenschalten.

Hi Ändy,

prinzipiell würde ich mir das Löten zutrauen, da ich mit Modellbau des Öfteren handwerklich ein wenig geübt bin. Mir fehlen allerdings komplett die Grundkenntnisse, wie soetwas technisch aufgebaut sein müsste.

Ist sowas schwer zu erklären bzw. ein grafisches Schema aufzuzeichnen? Wenn nicht würde mir das sehr helfen. Dann könnte ich mir die Komponenten kaufen und nach der Zeichnung zusammenlöten.

Wäre es auch möglich bereits fertige Geräte dafür zu kaufen. Sowie ich es verstehe müsste es eine Art Signalverstärker sein, oder?

Würde sowas passen?
Bsp 1: Beispiel 1

Bsp 2: Beispiel 2