Analoge Tanksensoren und ADC-Eingänge

Tanksensoren (J16, J17, J18, J19)

Die Steckplätze J16, J17, J18 und J19 unterstützen analoge Tanksensoren zur Überwachung von Frischwasser-, Grauwasser-, Schwarzwasser- und Kraftstoffständen. Diese Anschlüsse messen Tankfüllstände mittels analoger Spannungssignale von kompatiblen Sensoren.

Kompatible Sensoren

• Votronic Tankelektrode 12-24 K und 15-50 K
• SuperSense Pro
• Widerstandsbasierte Sensoren (benötigt externe Beschaltung, siehe Anwendungsbeispiel)

Pinbelegung

Jeder Steckplatz misst Spannungen zwischen 0 und 3,3V am Signal-Pin mit integriertem Überspannungsschutz. Alle vier Steckplätze (J16-J19) haben dieselbe Pinbelegung:

Spezifikationen

• Eingangsbereich: 0-3,3V Analogsignal
• Signalschutz: Überspannungsgeschützt
• Spannungsversorgung: 12V für Sensoransteuerung (max. 1A gesamt für alle 4 Kanäle)
• Versorgungsschutz: Polyfuse-geschützt - setzt sich nach Kurzschlusserkennung automatisch zurück

Anwendungsbeispiel: Widerstandsgeber 0-90 Ω

Widerstandsgeber wie die Füllstandsgeber von Rotarex an Gasflaschen (0-90 Ω je nach Füllstand) liefern keine Spannung. Ein Pull-up-Widerstand vom 12V-Pin auf den Signal-Pin bildet mit dem Geber einen Spannungsteiler:

• 12V → Pull-up-Widerstand 2 kΩ, 0,25 W → Signal
• Geber zwischen Signal und GND

Die Signalspannung ergibt sich zu:

U_Signal = 12V × R_Geber / (R_Pullup + R_Geber)

Mit 2 kΩ liegt das Signal bei 0-0,52 V, der Strom durch den Geber bei höchstens 6 mA und die Verlustleistung im Pull-up bei höchstens 72 mW. Die Auflösung reicht für eine Füllstandsanzeige gut aus, und die leichte Krümmung der Kennlinie fällt nicht ins Gewicht.

Zum Kalibrieren liest du im Tank-Widget den Wert bei leerer und bei voller Flasche ab und trägst ihn als Minimal- und Maximalwert ein. Hat der Geber bei voller Flasche 0 Ω, trägst du die Werte umgekehrt ein.

ADC-Kanal-Zuordnung

Universelle ADC-Eingänge (J20)

Stecker J20 bietet vier zusätzliche ADC-Kanäle (ADC 4-7) für weitere analoge Messungen. Diese Eingänge können Batteriespannung, Temperatursensoren oder andere Analogsignale überwachen.

Spannungsteiler-Schaltung

ADC-Eingänge 4-7 verwenden einen internen Spannungsteiler zur Erweiterung des Messbereichs:

• Interner Widerstand: 12 kΩ zum ADC-Eingang
• Pull-down-Widerstand: 4,7 kΩ zu GND
• Referenzspannung: 3,3V
• Messbereich: 0-11,73V (ohne externen Widerstand)

Ein optionaler Vorwiderstand (Rp) kann hinzugefügt werden, um den Messbereich für spezifische Anwendungen anzupassen.

Beispiele für Batteriespannungsmessung

Zur sicheren Messung von Batteriespannungen erweitert ein externer Vorwiderstand (Rp) den Eingangsbereich. Die folgende Tabelle zeigt empfohlene Widerstandswerte für gängige Batteriesysteme:

Allgemeine Formel:

V_max = 3,3V × (Rp + 12kΩ + 4,7kΩ) / 4,7kΩ

Wobei V_max die maximal messbare Spannung am Eingang ist.

Software-Integration

Alle ADC-Eingänge sind über den adc-Treiber in der WomoNET-App zugänglich. Jeder Kanal gibt einen normalisierten Float-Wert (0,0-1,0) mit der Einheit “%” aus. Der Anzeigebereich kann über die Min/Max-Einstellungen im Tank-Widget konfiguriert werden.