Kapazitive Touchsensoren hinter Fliesen

[LostWolf]

Hat schon wer eine Lösung für die Dusche gefunden?
Also das Problem mit dem Wasser gelöst?

[Techi]

Servus,
bin gerade über diesen Thread hier gestolpert.
Ohne hier vorher zu lesen hatte ich letztes Jahr in der Planung für unser neues EFH (was aktuell immer noch nicht steht ) so ziemlich die selbe Idee bezüglich Touch Sensor für hinter Fliesen Einbau.

Mein Lösungsansatz war hier auch ein UP Tasterinterface von MDT (sind bei mir für fast alle Taster im Haus geplant und waren deshalb für Tests eh vorhanden) und ein Touch Sensor von Edisen. (hierauf wurde ich über ein anderes Forum aufmerksam)
Da ich das ganze, vor allem aus installationstechnischer Sicht, mit möglichst wenig Aufwand machen wollte, hatte ich mir die Technischen Daten des MDT Tasterinterface BE-06001.01 sowie des Edsisen MT0.5-ST-SV-TA-N-E1 angesehen sowie auch die I/O Beschaltung Schaltung des MDT Tasterinterfaces auf dessen Platine nachvollzogen.
Die Idee war, einen der 6 I/O des MDT Tasterinterfaces auf Ausgang zu schalten und diesen dann direkt als Versorgungsspannung für den Edison Sensor zu verwenden.
Der Edisen Sensor mit seinen 25uA (ohne externe I/O Beschaltung) sollte hier keine Problem darstellen, da die Ausgäng des MDT Tasterinterface ja 1mA liefern können sollten.
Die Analyse der I/O Beschaltung auf der MDT Platine brachte dann zu Tage, das die von MDT angegebenen 1mA für LED einfach deshalb so spezifiziert sind, weil einfach der direkte Portpin des verwendeten Prozessors (TI MSP430) mit einem 1K Widerstand in Serie zum Ausgang versehen ist.
Die Portpins des Prozessors wurde von mir laut Datenblatt vom Strom her als entsprechend nutzbar eingestuft.
Die Versorgungspannung des Prozessors auf der MDT Platine war mit 3.3V dann auch noch passend.
Die Beschaltung des Elmos E981.03 KNX Tranceivers lies auch ganz locker eine zusätzliche Strombelastung in den notwendigen Grenzen zu.
Die einzige Frage war, ob der 1K Widerstand und der dadurch entsprechende Spannungsabfall beim jeweiligen Betriebsstrom der Edisen Sensoren ein Problem sein könnten.
Rein rechnerisch würde man bei einem max. Betriebsstrom von 25uA und dem 1K Widerstand einen Spannungsabfall von nur ca. 0,025V erwarten also statt 3.3V würden nur noch 3,275V ankommen was ja durchaus noch funktionieren hätte sollen.
Leider war dem nicht so, vermutlich sind die beim Edisen Sensor angegeben 25uA zwar die Dauerstromaufnahme, kurzzeitig werden diese wohl jedoch überschritten, was dann dazu führt, daß der Sensor nicht ordentlich startet, was sich aber erst im echten Test raus stellte.

Es blieben nun drei Möglichkeiten:
a) den Sensor extern versorgen, was für mich jedoch keine Option war, ich wollte ja eine einfache Lösung
b) die Spannung für den Edisen Sensor im MDT Interface intern abgreifen und nach aussen führen, hier hätte sich die Versorgungsleitung zum Prozessor angeboten.
c) den 1K Widerstand überbrücken um so die maximale Strom Möglichkeiten des MSP430 Prozessor I/O Pins ausnutzen zu können.

Nachdem ich mir dann nochmal die MDT Platine angeschaut hatte und den entsprechenden Widerstand zum jeweilgen I/O 6 nochmal ausgemacht hatte, war die Entscheidung gefallen. Ich würde einfach den Widerstand von I/O 6 überbrücken . Dies lies sich relativ einfach durch zusätzliches Auflöten eines 0 Ohm SMD Widerstande direkt über dem original SMD Widerstand bewerkstelligen (siehe Bild unten).
Das hatte zum einen den Vorteil, daß ich kein extra Kabel aus dem Gehäuse führen mußte und zum anderen ich einen Sensor-Reset (Strom aus/an) per KNX auslösen konnte. Dafür würde mir halt ein I/O verloren gehen, aber was soll der Geiz :-)
Was nun noch anstand war, per ETS den entsprechenden I/O auf Ausgang zu stellen und diesen jeweils aktiv zu schalten, in meinem Fall durch ansteuern per Loxone MS.
Voila, es funktionierte.
Leider musste ich dann feststellen, daß die von mir geplante Steuerung über den Loxone Miniserver welche auch Doppel- und Dreifach-Klicks ausführen sollte nicht funktionierten.
Trockentests mit LED und Netzteil (ohne KNX und Tasterinterfaces) brachten es zu Tage, der Sensor selbst (MT0.5-ST-SV-TA-N-E1) war einfach zu träge für schnelle Betätigung.
Nach kurzem Telefonat mit Edisen (super Service übrigens) wurde mir kurzerhand eine Testmuster eines entsprechend konfigurierten Sensors (MT0.5-ST-SV-TA-N-E-TP1ms) geschickt, welcher wesentlich schneller reagieren sollte.
Tests zeigten dann auch, daß dies perfekt passte.

Zuletzt wollte ich natürlich mehr als einen Edisen Sensor anschließen, hier war jedoch klar, daß man die Strombelastung der Prozessor IO Pins nicht übertreiben darf, weshalb ich mir hier in der genannten Ausführung auf 3 Sensoren beschränkt habe.
Sollte ich 4 , 5 oder sogar 6 Sensoren an einem MDT TAsterinterfaces betreiben wollen, dann würde ich doch auf die oben genannte Variante b) ausweichen und die Versorgungsspannung direkt auf der Platine des MDT abgreifen müssen.

Das Schöne ist halt, man hat nur das kleine UP MDT Tasterinterface und die Sensoren selbst, benötigt keine weitere Hardware und keine etxra Spannungszuführung.
Mit den EXTREM niedrigen Strömen der Edisen Sensoren (bei 6 Sensoren wäre man immer noch unter 1mA bei 3.3V also 0,0033W !!! bzw. zusätzliche ~0,14mA auf dem KNX BUS ) ist eine Versorgung über den KNX Bus ohne Problem und ohne weitere Berücksichtigung möglich.
Da die Spannungsversorgung eh über das MDT Tasterinterface und den KNX Bus kommt ist eine galvanische Trennung ebenfalls völlig unnötig, man kann das ganze MDT Interface + Sensoren als eine elektrische Einheit betrachten.

Das war im Spätsommer letzen Jahres, seither läuft das auf meinem Testbrett im Dauerbetrieb ohne Problem (auch schon viele Wochen im Dauertest), hierbei habe ich auch Anfangs immer wieder auf Erwärmung des Elmos KNX Chips und dessen Beschaltung geachtet um sicher zu sein, hier in sicheren Grenzen zu sein, da tut sich jedoch gar nichts, wie schon erwähnt auch rechnerisch ist da alles noch weit unter den Grenzen.

Weil das Haus im welchen das ganze verbaut wird, leider immer noch nicht soweit fertig ist (Stelltermin Anfang September) kann ich jedoch bisher keine Erfahrungswerte bezüglich der Bedienung selbst geben.

[Techi]

Nachtrag zu meinem vorherigen Post.
Ich bin gerade auf den 8 fach Binäreingang von Datec aufmerksam geworden. ( http://www.datec.ch/up-binaereingaenge-8-fach.html )
Dieser hätte für die Anwendung mit den Edisen Touch Sensoren wohl Vorteile.
Der Datec Binäreingang hat nicht nur Eingänge, sondern bietet gleichzeitig auch 8 Ausgänge, vor allem aber arbeitet er mit 5V statt mit 3.3V wie der MDT.
Mit den 5V bestehen somit trotz größeren Serienwiderstands (3600Ohm) an den Ausgängen mehr Luft zur unteren Spannungsgrenze des Edisen Sensors (3.3V)
Bei den 5V mit 3600Ohm darf der Edisen Sensor pro Ausgang immerhin noch fast 0,5mA ziehen bevor die 3.3V unterschritten werden ( (5V-3,3V)/3600Ohm, siehe auch Datenblatt http://www.datec.ch/files/Datenblatt...tz-v35-16D.pdf )
Man könnte also voraussichtlich ohne irgend etwas Umbauen / Löten zu müssen den Datec direkt zusammen mit wohl bis zu 8 Edisen Sensoren verwenden.
Jeder Edisen Sensor würde dann seinen eigenen Ausgang zur Versorgung bekommen. Das hätte auch den Vorteil, daß man jeden Edisen Sensor einzeln Ein/Ausschalten kann.
Sollten die 0,5mA pro Sensor für den Startup der Sensore Probleme machen, bliebe immer noch die Option alle Ausgänge zusammen zu fassen und gemeinsam dann halt nur noch maximal 5 oder 6 Sensoren zu betreiben. Man kann dann auch noch freie Eingänge mit dazu hängen, da darüber (über den internen 2200Ohm Pullup) auch noch Strom aus den internen 5V des Geräte beigesteuert werden könnten.

Ich glaube ich werde mir mal so einen Datec Binäreingang bestellen.

[MartiS]

Wirklich klasse Idee!! Und danke für deine aufschlussreichen Versuche und Darstellungen!
Damit würde man sich den Umweg über einen Arduino etc sparen. Das klingt einfach super professionell!

Was mir zuletzt noch nicht gefallen hat war, dass die Sensoren tw. auch durch Wassertropfen angesprochen wurden.
Das wäre die letzte Hürde die noch zu meistern wäre!

[Maruu]

Sehr cool Techi . Darf man fragen wie weit Du die Edisen Sensoren voneinander entfernt eingebaut/getestet hast? Also könnte man in zwei Schalterdosen nebeneinander jeweils einen Sensor einpacken und an der Fliese dahinter somit zwei Schalter realisieren oder überschneiden sich diese? Der Mindestabstand zwischen zwei Sensoren wäre daher interessant.

[Techi]

Wirklich klasse Idee!! Und danke für deine aufschlussreichen Versuche und Darstellungen!
Damit würde man sich den Umweg über einen Arduino etc sparen. Das klingt einfach super professionell!

Was mir zuletzt noch nicht gefallen hat war, dass die Sensoren tw. auch durch Wassertropfen angesprochen wurden.
Das wäre die letzte Hürde die noch zu meistern wäre!

Wie ich im ersten Beitrag oben geschrieben habe, es gibt leider bezüglich praktischer Nutzung von mir noch keine Erfahrung.
Bisher habe ich das nur auf meinem Testbrett am laufen.
Da ich die Touch Bedienung jedoch auch in der Küche unter der Arbeitsplatte montieren möchte, haben ich hierzu Versuche bezüglich Empfindlichekit und Auslöseverhalten bei unterschiedlichen Arbeitsplatten gemacht. (Keramik und Granit in unterschiedlichen Stärken)
Das "dickste Ding" war hierbei eine über 3cm dicke Granitplatte wo ich einen Edisen MT0.5-ST-SV-TA-N-E1 einfach direkt mit dünnen Tepichklebeband darunter geklebt hatte.
Die Erkennung war immer noch gut und auch punktuell abgrenzbar. Da war ich eher überrascht, daß man den Bedienpunkt so genau treffen musste, was dann gegebenfalls eine Markierung auf der Oberfläche notwendig machen könnte.
Wie man oben an der Nummer des Edisen Sensors sehen kann (E1 am Ende) war das nur die mittlere Empfindlichkeit.

Bezüglich Wassertropfen, kann ich mir das kaum vorstellen, klar, wenn da wirklich Wasser über die Fließen läuft kann der Sensor auslösen, aber wirklich nur Tropfen ???
Ich für meinen Teil werde die Sensoren eh relativ weit am Duschbereich Eingang montieren (begehbare Dusche) um das Risisko eine Auslösung zu minimieren, ausserdem kann man mit mehreren Sensoren ja noch eine entsprechende Logik vorsehen.
Wie z.B. das man die normale Bedienung erst mal "freischalten" muss und das dann zeitlich selbst wieder zurück gesetzt wird sobald eine gewisse Zeit keine Bedienung stattfindet.
Kann mir z.B. vorstellen, daß man drei Sensoren in einer gewissen Reihenfolge innerhalb einer gewissen Zeit betätigen muss um die normale Funktion der drei Sensoren für sagen wir mal 10s freizuschalten. Hier wäre es dann aber hilfreich, wenn man noch eine LED oder eine anderweitige Rückmeldung (Spots an der Decke) hätte die einem kurz den Status anzeigt. Da lässt sich bestimmt viel "spielen"


Wie oben schon erwähnt, könnte für die Bedienung gegebenfalls eine Markierung der Tastflächen notwendig werden.
Wie ich im Forum an anderer Stelle schon mal erwähnt hatte ( https://knx-user-forum.de/forum/%C3%...31#post1063131 ) , habe ich Zugriff auf Lasermarkier Geräte. Aus diesem Grund musste ich das natürlich auch gleich mal auf den Granit Platten ausprobieren. (waren alles nur Musterplatten) Das Ergebnis war gar nicht sooo schlecht, halt recht dezent eingraviert, bei unruhigen Granit Mustern jedoch schlecht zu sehen, bei unifarbenen (grau und schwarz) jedoch super.
Muss mal sehen ob ich noch Fotos davon finde, dann poste ich die hier auch mal.

Grundsätzlich denke ich jedoch, es wäre besser, wenn man eine entsprechdene Markierung echt mechanisch machen würde. Vor allem müsste man dann die zu markierenden Oberflächen nicht in die Maschiene bekommen, was bei einer 500kg Platte echt schwierig werden könnte.
Vor vielen Jahren hab ich mal Spiegel und Glasplatten mit dicker Papierfilm (Maskierfolie 0.5 bis 0.8mm) abgeklebt (Ornamente und Muster vorher ausgeschnitten) und das ganze per Sandstrahl dann eingraviert. Das müsste auch gut mit Keramik, Stein und sonstigen mineralischen Untergründen funktionieren. Die Folie mit den Symbolen und Beschriftungen müsste jeder Beschriftungsservice per Plotter schneiden können. Das Sandstrahlen könnte man dann gegebenfalls noch Outdoor auf der Baustelle machen ?
Hat hier gegebenfalls schon jemand Erfahrung mit so etwas ?

[Techi]

Sehr cool Techi . Darf man fragen wie weit Du die Edisen Sensoren voneinander entfernt eingebaut/getestet hast? Also könnte man in zwei Schalterdosen nebeneinander jeweils einen Sensor einpacken und an der Fliese dahinter somit zwei Schalter realisieren oder überschneiden sich diese? Der Mindestabstand zwischen zwei Sensoren wäre daher interessant.

Siehe meinen Antwort an MartiS https://knx-user-forum.de/forum/supp...06#post1256906 )
Die Abgrenzung bei meinen Tests war wirklich gut, aber da kann doch sicher jemand der die Edisen Sensoren schon real verbaut hat mehr Infos dazu geben.
Ich wollte hier im Thread lediglich von meine Art der Ankopplung der Edisen Sensoren an KNX berichten, kann aber wie schon erwähnt bisher wenig zur praktischen Erfahrung bezüglich Bedienung erzählen.

[MartiS]

Klingt gut!!
Bin gespannt auf deine weiteren Erfahrungen!
Halte uns bitte auf dem Laufendem!

[Maruu]

Techi : Super, Du bist jetzt dran schuld, dass ich heute morgen (1-2 Tage bevor gefliest wird) noch ein Loch in die Duschwand zur Rückseitigen KNX Unterputzdose gestemmt habe. Somit kann ich durch die Dose (Rückwand wurde entfernt) später den Sensor von hinten an die Fliese kleben und falls er mal defekt sein sollte, auch wieder austauschen. Somit habe ich jetzt erst nochmal Zeit in Ruhe zu testen

Ich würde mich freuen wenn Du bezüglich deiner Erfahrungen hier weiter schreibst, also was den Datec UP Aktor angeht bzw. dann auch die Live-Erfahrungen wenn mal alles eingebaut ist.

[MartiS]

Mea culpa!
Hab ich also den Hund in dir geweckt und du hast gleich nach dem Knochen gegraben...
Wahnsinns Einsatz! Respekt

[Maruu]

Ich bin schon ne Weile mit dem Gedanken an Touchsensoren Schwanger gegangen aber die fehlende Revisionierbarkeit hatte mich beim Enertex immer genervt. Vorsorglich hatte ich aber mal auf 1,5m auf der Wandrückseite eine Dose mit KNX-Leitung gesetzt. Die lohnt sich jetzt hoffentlich Ich muss das Loch jetzt nur noch dem Fliesenleger beibringen. Sehe sein Kopfschütteln jetzt schon vor mir Und die Frau weiß auch noch nichts von Ihrem Glück, die hält mich was die Elektrik angeht aber sowieso schon für

[Gast1961]

Gibt's denn nun schon Praxiserfahrungen mit kapazitiven Sensoren im Duschbereich, wo es im Erfassungsbereich nass wird? Wasser hat ja leider eine sehr hohe Dielektrizitätszahl.

edit: gefunden, eine Seite zurück. Warum baut ihr das trotzdem ein, wenn es nicht zuverlässig funktioniert?

[MartiS]

Ich habs noch nicht eingebaut weil das Haus drumherum noch fehlt.
Es gilt eben die Devise „Versuch macht klu(ch)g“
und ich bin froh wenn es so freaks gibt, die auch nicht davor scheuen ein Loch in die Wand zu bohren um weitere Erkenntnisse zu erlangen.

[SirUli]

Warum baut ihr das trotzdem ein, wenn es nicht zuverlässig funktioniert?

Wenn du nen anderen Weg kennst, Schalter in der Dusche unterzubringen bin ich der erste der Schlange steht Man muss es eben da einbauen, wo das Wasser nicht so hinkommt oder mit etwas verrenkungen wie "du musst immer diese Fläche gedrückt halten, damit alle anderen aktiviert werden".

[Gast1961]

Man muss es eben da einbauen, wo das Wasser nicht so hinkommt

Nach den Erfahrungen von Mihi bringt man bei der Bedienung selbst das Wasser auf den Sensor.
Lösung weiß ich keine, meine Dusche funktioniert zum Glück völlig ohne Schalter im Nassbereich.