Problema en medición de señal analógica

Hola estoy diseñando un datalogger y en uno de los puertos de los sensores tengo el circuito que adjunto en la foto. La resistencia de pull up es para para un sensor I2C y lo demás es un filtro para señales analógicas. Esto es para poder conectar sensores I2C y analógicos en un mismo puerto. El sensor analógico que conecto es un sensor de humedad de suelo EC-5 de la empresa Decagon que tiene una salida de 0.33 a 1.32 para una alimentación de 3.3V (10 - 40% de la tensión de alimentación) pero la medida que me da es 2.37 V al aire y a 2.54V en agua. Para mí solo debería añadir un pequeño offset a la medición, no se me ocurre porque me dan estas tensiones.
 

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A mi que se me ocurre.
Además de no funcionar no va a ir.

No puedes mezclar dos señales "porque si" y esperar que ellas solas se separen "porque no". ¿Esperas que los electrones sepan ellos de donde vienen para juntarse y no mezclarse?

No puedes hacer lo que pretendes, necesitas dos puertos. La vida es dura, lo sé, ¡Que se le va a hacer!.

¿Esperas que el sensor analógico adivine por algún motivo que en ese momento el pin es I²C y se esté "callado" mientras tanto y viceversa?

Se podría hacer, quizás con un multiplexor analógico que conecte uno y desconecte el otro según quieras, pero entonces el pin que manda el multiplexor lo usas para la otra función y te ahorras el multiplexor. Y claro el multiplexor analógico puede ser que sea lento para el I²C y distorsione la medida analógica


Resumiendo. Usa otro pin.
 
Me parece que me explique mal. Es un solo puerto en el cual solo un sensor puede ser conectado a la vez. Configuras el pin del MCU de acuerdo al sensor que se requiera. Lo que no me dan los cálculos sobre las tensiones. En el punto de R3 y el capacitor C debería ser la tensión del sensor respecto de masa. Que podría ser de 0.33 a 1.32 V de acuerdo a la humedad pero me da 2.37 V. Se ocurren algunas cosas, pero me gustaría saber la opinión de alguien con más experiencia en análisis de circuito o que le haya pasado algo similar.
 
En el punto de R3 y el capacitor C debería ser la tensión del sensor respecto de masa. Que podría ser de 0.33 a 1.32 V de acuerdo a la humedad pero me da 2.37 V. Se ocurren algunas cosas, pero me gustaría saber la opinión de alguien con más experiencia en análisis de circuito o que le haya pasado algo similar.

¿ Calculaste la impedancia de salida del sensor análogo ? Con ese dato ya puedes extrapolar la tensión resultante cuando lo conectes en el circuito y quizá ver porque obtienes esa tensión.

Hay muchas formas de hacer un circuito que detecte el tipo de sensor, pero jamas vi eso que intentas hacer. En la mayoría se modifica el Front-End de acorde y se puede hacer automáticamente.

Agregaría que falta protección en esa entrada y, si el sensor esta pensado para poder ser desconectado y cambiado en cualquier momento, entonces falta toneladas de protección.
 
Me parece que me explique mal. Es un solo puerto en el cual solo un sensor puede ser conectado a la vez. Configuras el pin del MCU de acuerdo al sensor que se requiera. Lo que no me dan los cálculos sobre las tensiones. En el punto de R3 y el capacitor C debería ser la tensión del sensor respecto de masa. Que podría ser de 0.33 a 1.32 V de acuerdo a la humedad pero me da 2.37 V. Se ocurren algunas cosas, pero me gustaría saber la opinión de alguien con más experiencia en análisis de circuito o que le haya pasado algo similar.
¿Entonces lo del I²C era por marear, lo borro de la ecuación?


Por mas que busco no localizo un datasheet "decente", si tienes uno publicalo.

Yo lo primero que haría es no poner nada ya que no es un sensor pasivo, es un sensor con alimentación y circuitería interna. Si el fabricante no explica, y no lo hace, que tengas que adaptar nada, no adaptes nada para empezar.

Lo sabemos la impedancia de salida del adaptador pero lo mismo la resistencia de 4k7 lo mata todo. El condensador y la resistencia a masa no creo que hagan nada, ni bueno ni malo.

Prueba sin mas en conexión directa a ver que pasa.

Si tienes un datasheet o una nota de aplicación publicala.
Lo que si que dice es que la alimentación ha de ser estable, en eso hacen mucho énfasis. ¿De donde lo alimentas? Una buena idea, por eliminar posibles fallos es alimentarlo de momento de una batería de litio de 3V6 nueva y recién cargada. Así que quitas de encima una buena fuente de problemas. Cuando sepas que funciona vas probando.

Como te han dicho a la larga si que deberías de proteger la entrada y bastante. Mienstras esté en conexión directa no manipules mucho el jack. Cuando ya sepas que funciona, te metes en proteger para poder poner y quitar el jack en caliente.
 
Última edición:
¿Tienes un buen datasheet del sensor?

Muchos fabricantes tienen hojas de aplicación que suelen ser muy útiles.

Lo que pasa es que me parece que este fabricante lo que quiere es que le compres también el datalogger y no explica casi nada.
Eso o es que no he tenido la suerte de encontrar la hoja de datos buena. Todas las que he visto eran publi-reportaje mas que hoja de datos.
 
Aqui les dejo un link (hacer click) que no se si es el mismo que Uds han visitado. También adjunto un "Manual Web"



Saludos, JuanKa.-
 

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  • EC-5÷MeterGroup~Manual_Web.pdf
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Lo destacado del sensor:

- Alimentación: 2,5VDC a 3,6VDC.
- Salida analógica: 10-50% (con 2,5VDC).
- Tiempo de medición: 10 mS.
- Distancia máxima de los cables: 40m.
- Rango de medición: 0 - 100%.
- Error (según el tipo de calibración): +/- 2%.
- Temperatura de trabajo: -40 a 60ºC.

No entiendo el I2C que tiene que ver en el asunto. Directamente debería ir a un ADC e idealmente adaptar la salida analógica con un buen operacional para que la salida trabaje en todo el rango.
 
No aparece o no he encontrado por ningún lado la impedancia de salida del sensor.

Se supone que puede con el consumo del ADC pero lo mismo ni eso.

Una idea podría ser medir la salida del sensor conectando un polímero que anda por los 10MΩ y después con 100k, 10k, 1k de carga para intuir cual es esa impedancia. En función del resultado pues poner o no un AO. Lo mismo es imprescindible ya de origen.
 
Encima el dato que da ahí es que no lo alimentes de forma continua, ponele un transistor o un regulador con enable.

Yo usé los sensores berretas tipo arduino:



Son malos de verdad, por lo menos para mediciones precisas, para control de riego "casero", no están tan mal. Pero era importante que la alimentación no sea continua para evitar una electrólisis mayor en los contactos y aumentar su vida útil.
 
Es que no lo alimentan en forma continua para evitar todo tipo de posible electrolisis en los contactos y área de medida debido a que se desconoce la calidad del tipo de agua
 
Pero ese sensor de por si, te cocina todo porque para la medición usa una frecuencia alta.

Lo de la fuente parece ser más que nada por un tema de normas gubernamentales.
 
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