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1.4.17 Der geile Wurf mit dem BUZ11

Erstellt ab 10.05.2022

Meine Verena und ich haben ja seit etwa einem Jahr eine tolle Mietwohnung mit einem großen Garten dazu. Das war echt ein Glücksfall, denn es wohnt sich hier wirklich erstklassig.

Der große Garten benötigt selbstverständlich auch immer mal Wasser hier und da.
Dazu habe ich die Drainage mit einer kleinen 12 Volt Tauchpumpe "angezapft", denn hier ist eine Moorgegend und die Drainage läuft fast das ganze Jahr ununterbrochen.

Die kleine Tauchpumpe fördert das Wasser aus der Drainage in einen Behälter in Form einer schönen Kunststoffamphore. Von dort aus wird das Wasser dann mit einer Shurflo-Caravan-Pumpe (ebenfalls mit 12 Volt) in den Wasserschlauch gepumpt.

Selbstverständlich werden die 12 Volt von einer kleinen Solaranlage mit Pufferakku bereitgestellt.

Jetzt hatte ich das Problem, die Tauchpumpe in der Drainage abzuschalten, sobald die Amphore voll ist und wieder einzuschalten, wenn der Wasserstand niedriger wird.

Ich dachte mir so, das könne ich mit einem Schwimmerschalter machen. Also kaufte ich ein paar dieser Schalter, die bei Amazon im Fünferpack ganz billig aus China angeboten wurden.

Aber schon nach ein paar Tagen schaltete der erste Schwimmerschalter nicht mehr aus, wenn die Amphore voll war. (Der irgendwo innenliegende Kontakt klebte wohl.)
Ich dachte mir nichts dabei und schloss den nächsten Schwimmerschalter an. Aber auch dieser gab den Geist wiederum nach ein paar Tagen auf.

Als auch der dritte Schalter defekt wurde, packte mich doch tiefe Enttäuschung ob des gekauften Plunders.

Also nahm ich meine Bastelkiste aus dem Schrank und schaute, was ich noch so da habe. Da fiel mein Blick auf eine Tüte voller wunderbarer BUZ11 MOSFETs.

Da diese MOSFETS leistungslos schalten, kam es mir in den Sinn, einfache Elektroden zum Detektieren des Wassers zu benutzen. Folgende allgemeine Schaltung funktionierte auf dem Steckbrett auf Anhieb:

 

Sobald die Elektroden das Wasser berührten (Behälter voll) erlosch die LED.

Jetzt begann ich zu experimentieren, denn es ist ja klar, dass über die Elektroden ein Gleichstrom fließt, der die Elektroden im Laufe der Zeit "anfrisst".
Nach einigen Versuchen kam ich darauf, dass man R1 unglaublich hochohmig gestalten kann und der BUZ11 bei niedrigem Wasserstand (Elektroden offen) mit 1,8 Mega-Ohm am Gate trotzdem noch einwandfrei durchschaltet:

 

Wenn wir jetzt überlegen, dass 1,8 Mega-Ohm an 12 Volt liegen (die paar Kiloohm des Wasser kann man vernachlässigen), dann kommen wir auf einen Strom von:

U = R * i    =>    i = U / R    =>    i = 12V / 1800000 Ohm ====> 0,0000067 A    =>  6,7 µ-Ampere

Ich nahm also meinen Mut zusammen und dachte mir, es könnte auch nicht schlimmer werden als die chinesischen Schwimmerschalter.

Ich baute die Schaltung auf und nahm sie in Betrieb.

Und so funktioniert sie noch heute.
(Seit etwa drei Wochen)
:-)

Als Elektroden habe ich einfach zwei Enden H07VK (NYA) ein wenig abisoliert und auf dem obersten Füllniveau in der Amphore angebracht.

Die Schaltung funktioniert tadellos und der BUZ11 ist auch ganz locker in der Lage, den Motorstrom von etwas über einem Ampere zu schalten, ohne ein Kühlblech zu benötigen.

 

Ich finde, mit dieser einfachen Beschaltung des BUZ11 ist mir ein geiler Wurf gelungen.

 

12.05.2022, Nachtrag:

Ok, es gibt ja die ewigen Nörgler (die heutige Zeit ist ja leider so):

"Was ist mit dem unteren Schaltpunkt ?"
"Was ist, wenn ich den Behälter leer anstatt voll pumpen möchte ?"
"Deine Schaltung ist Mist."

Ok, Punkt 1 ist eine berechtigte Frage, ebenso wie Punkt 2. Den letzten Punkt ignoriere ich einfach, denn viele Zeitgenossen wissen nicht mehr, dass es auch ohne fetten Mikrocontroller geht.

Du möchtest den Behälter also leer pumpen:

Dazu steht es dir frei, ein Koppelrelais einzusetzen. Bei den hier vorgeschlagenen 12 Volt ist das ja keinerlei Problem, denn es gibt 12-Volt-Relais überall in sehr vielen Ausführungen zu kaufen.
Um das Koppelrelais einzusetzen, brauchst du nur den Pumpenmotor abzuklemmen und an dessen Stelle das Relais anzuschließen.
Der Pumpenmotor bekommt seinen Strom dann halt über den Kontakt des Relais.

Durch den Einsatz eines Koppelrelais wird die Schaltung sogar universell zum Vollpumpen oder Leerpumpen einsetzbar. Je nachdem ob du den Schließer oder Öffner verwendest, läuft der Motor bei "Niveau oben" oder "Niveau unten" an:

Diese "Universalschaltung" hat aber den Nachteil, dass im Modus "Leerpumpen" (im  Bild unten) das Relais im Ruhemodus ständig angesteuert ist. (Also, solange deer Behälter leer ist, ist auch das Relais angezogen.)
Daher empfiehlt sich diese Schaltung nicht unbedingt im zusammenhang mit einer Solaranlage.

"... OK, irgend etwas ist ja immer ..."

Jedoch hat diese Variante mit dem Relais den enormen Vorteil, dass der Motor unabhängig von den 12 Volt wird und (mit entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen) für Motoren mit 230 Volt geeignet ist.

 

Entsprechende Relais gibt es ja dazu überall:

 

 

 

 Ob man die Funktion des BUZ11 auch elektronisch "umdrehen" kann, müsste noch im Versuch ermittelt werden.

 

 

 

Ich wünsche allen beste Schaltpunkte,

 

 

 

Kommentare: 1

1
UserKarl
Date / Time13.05.2022 - 19:11:04

Hallo Hr. Strippenstrolch,

Tolle Lösung.

Ich kenne ähnliches als Fertiglösung, und habe so etwas auch schon öfters verbaut (als Niveauwächter bei beheizten Behältern)

Also ein fertiges Niveaurelais, welches dann eine Pumpe oder eine Heizung ein- oder ausschaltet.

Das einzige, was mir bei der fertigen Lösung besser gefällt ist, dass man dort eine Hysterese einstellen kann. Z.B. gibt es eine Zeitverzögerung von einigen Sekunden. Dies soll verhindern, dass wenn das Wasserniveau ein bißchen schwankt, die Pumpe ständig ein-/ausgschaltet wird.

Als Elektrodenmaterial kommt bei mit entweder Edelstahl zum Einsatz, bzw. auch ein spezielles PTFE/Graphit-Material.

Aus Edelstahl kann man das vermutlich selbst relativ einfach basteln und es hält fast ewig.

Aber ich stimme Ihnen zu, es ist eine geile Schaltung geworden.

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