PIR und Kälte

[SeppPi]

Hallo, vielleicht hat jemand Rat.

Ich habe eine Trailcam gebaut. Die geht eigentlich ordentlich.
Nur wenn ich sie bei jetzigen Temperaturen, um die 0 Grad, rausstelle, dann beginnt nach kurzer Zeit der PIR ständig anzuzeigen, es wäre Bewegung. Wenn ich sie dann wieder reinstelle, hört es auf. Woran kann das liegen? Der PIR HC-SR501 sollte auch bei Minusgraden funktionieren.

Grüsse

[smartifahrer]

Alle elektronischen Bauteile sind mehr oder weniger Temperatur abhänig. In Abhänigkeit der Termperatur verändern sich ihre elektrische Eigenschaften. Z.B. Widerstände und Kondensatoren. Sonst wären Sensoren ja erst gar nicht möglich. Hinzu kommt das Thema Luftfeuchtigkeit und Kondenswasser. Kondenswasser (auch in sehr geringen Mengen) entsteht immer wenn sich feuchte Luft abkühlt oder auf kühlere Oberfäachen trift. Wasser/Feuchtigkeit und Elektronik passen nicht so gut.
Wenn du den PIR z.B. im Warmen eingestellt hast, so verändern sich bei Kälte z.B. die Widerstandswerte der Potis so das die EinstellungeK nicht mehr passt. Probiere mal den PIR bei Kälte neu einzustellen.

Übrigens reagiert der PIR auf Wärmestrahlung bzw. deren Veränderung. Wenn nun die Umgebung kalt wird, so produziert die Elektronik weiter Wärme (die als Wärmestrahlung abgegeben wird) die somit auch den PIR stören/blenden kann. Du solltest also dafür sorgen das der Pi vom PIR möglichst isoliert ist.

[SeppPi]

Hallo, vielen Dank für die Antwort. Ich habe das Gefühl, dass es vor allem an der Stromversorgung liegt. Wenn ich das Gerät mit normaler Stromversorgung betreibe, geht es. Nur mit Batterie fängt es zu spinnen an.

[smartifahrer]

Das kann gut sein. Bei Kälte verlaufen die elektrochemischen Prozesse im Akku auch schlechter. EIn Heizung könnte helfen, reduziert aber die Laufzeit. Falls möglich kannst du den Pi als Wärmequelle für den Akku nutzen und beides gut einpacken,

[mline]

Wenn du den PIR z.B. im Warmen eingestellt hast, so verändern sich bei Kälte z.B. die Widerstandswerte der Potis so das die EinstellungeK nicht mehr passt. Probiere mal den PIR bei Kälte neu einzustellen.

Das stimmt nicht. Die Potentiometer verändern ihre Widerstandswerte nicht. Das Material aus denen der Widerstandsstreifen besteht ist weitgehend Temperaturunempfindlich.
Was bei schwankenden Temperaturen eher ein Problem darstellt ist der Halbleiter im PIR. Halbleiter sind sehr Temperaturempfindlich. Allerdings ist der Sensor insgesamt für -15°C spezifiziert. Wird also weniger ein Problem darstellen

Übrigens reagiert der PIR auf Wärmestrahlung bzw. deren Veränderung. Wenn nun die Umgebung kalt wird, so produziert die Elektronik weiter Wärme (die als Wärmestrahlung abgegeben wird) die somit auch den PIR stören/blenden kann. Du solltest also dafür sorgen das der Pi vom PIR möglichst isoliert ist.

Solange die Pi nicht vor dem PIR montiert wurde und sich hin und her bewegt ist ein isolieren der Pi vom Sensor nicht notwendig.

Das kann gut sein. Bei Kälte verlaufen die elektrochemischen Prozesse im Akku auch schlechter. EIn Heizung könnte helfen, reduziert aber die Laufzeit. Falls möglich kannst du den Pi als Wärmequelle für den Akku nutzen und beides gut einpacken,

Eine Akkuheizung ist meist nur in Extremfällen notwendig (hoher Stromverbrauch, hohe Ladeleistung, sehr niedrige Außentemperaturen).

Hallo, vielen Dank für die Antwort. Ich habe das Gefühl, dass es vor allem an der Stromversorgung liegt. Wenn ich das Gerät mit normaler Stromversorgung betreibe, geht es. Nur mit Batterie fängt es zu spinnen an.

Welche Spannungsversorgung hast du für Außen gebaut/gekauft? Wieviel Strom kann das Teil liefern (abgesehen von der Zero sind die Pis sehr Stromhungrig). Liefert es der Pi im Betrieb die selbe Spannung wie ein Netzteil (stabile 5V sind ideal).
Bekommt der PIR-Sensor auch saubere 5V (die nutzen die 5V oft als Referenzspannung)?
Vielleicht postest du auch mal nen Link zu den Dingern damit wir uns ein Bild machen können.

[SeppPi]

Hallo, ich habe folgendes Setup:

RPi Zero W
5MP Kamera
PIR HC Sr 501
Infrarot Scheinwerfer Baussatz 12V https://www.pollin.de/p/infrarot-schein ... atz-531090
Fotowiderstand mit 1uf Kondensator
IR-Cut Filter https://www.amazon.de/gp/product/B07G8Z ... UTF8&psc=1
gesteuert mit L293D

Stromversorgung über 8x1,5 Volt AA BAtterien
- Mini Step-Down Converter für den PI https://www.berrybase.de/strom/netzteil ... pin-header
- IR Scheinwerfer gesteuert mit Darlington Transistor BD649

Folgende Funktion:
bei Bewegung wird die Kamera ausgelöst (bei Dunkelheit der IR Scheinwerfer zugeschaltet und der Sperrfilter), dann das Bild gespeichert, verkleinert und per GSM versendet. (jetzt noch mit WLAN, wegen Testzwecken)
Das funktioniert auch alles sehr gut. Nur das Problem mit der Batterielaufzeit und generell mit der Kälte. Vor allem aber die Laufzeit.
Ich müsste den PI wohl so minimieren, dass nur das allernotwenigste läuft. Also keinen Desktop und so weiter.

Hättet ihr Ideen?

[mline]

Die Laufzeit wird mit 1,5V Batterien nie besonders gut sein. Vermutlich hält das ganze Werk mit den besten AA Batterien (oder Akkus) nur so einen halben Tag bevor der Saft ausgeht.

Aber selbst mit nem größeren Akku wird die Laufzeit nie an eine "normale" Wildlifekamera herankommen. Ganz einfach weil die Raspberry Pi Zero im besten Fall beim nix tun immer noch min. 100 mal so viel Strom benötigt wie ein Mikrocontroller... von der übrigen Peripherie ganz zu schweigen.

Also die Kälte und die Fehlerauslösungen sind eigentlich dein geringstes Problem

[SeppPi]

Wäre der Arduino eine Alternative? Oder ist das eher ein aussichtsloses Unterfangen?

[mline]

Wäre der Arduino eine Alternative? Oder ist das eher ein aussichtsloses Unterfangen?

Ich wollte mit meinem Post oben nicht sagen, dass du einen Mikrocontroller verwenden sollst, sondern, dass in diesen Wildlifecams stromsparende Mikrocontroller verbaut sind, die die Komponenten miteinander Verbinden und steuern. Wenn diese Cams nichts zu tun haben, benötigen die kaum noch Energie. Die Pi hingegen (unmodifizierte Arduinos übrigens auch) benötigt leider viel zu viel Energie für diese Anwendung.

Hier mal ein Rechenbeispiel:
Das niedrigste was ich mit einer Zero (keine W!) erreicht habe waren etwa 80mA. Für eine Laufzeit von 3 Monaten (etwa die Hälfte einer Wildlifekamera) benötigst du einen Akku mit 180Ah (!) Kapazität. Da ist noch keine Cam dabei, noch kein GSM, noch keine Verlustleistung von nem Step-Down-Converter...

Selbst ein unmodifizierter Arduino Uno benötigt im Schlafmodus noch 35Ah für 3 Monate Laufzeit.

Mit einem modifizerten (interner Takt, deaktivierte Brown-Out-Detection) Arduino (oder anderen Mikrocontrollern) könntest du zwar auf einen Energiebedarf runter, der dem der Wildlifecams nahe kommt (oder vielleicht sogar übertrifft), allerdings kommen dann andere Probleme auf dich zu. Zum Beispiel welche Kamera du einsetzt und wie du die Bilddaten auf eine Speicherkarte speicherst oder sogar an das GSM-Modul weitergibst.
Ich kann dir ehrlich nicht sagen ob es Hardware gibt die du miteinander kombinieren könntest... da müsstest du wohl viel Recherchieren

Auch die Möglichkeit die Pi zu untertakten und direkt zu programmieren (Bare Metal) fällt wohl flach weil es - soweit ich weiß - nach wie vor keine Unterstützung für CSI gibt. Und ohne Kamera nutzt dir die Pi ja wohl auch nix.

[SeppPi]

Vielen Dank. Ich habe sowas befürchtet.
Was bräuchte man in etwa für ein Solarmodul, um eine 12Volt Autobatterie am Leben zu erhalten? In etwa?

[mline]

Dazu müsstest du den Strombedarf insgesamt wissen. Damit kannst du dann errechnen, wieviel Leistung das Panel haben muss, damit das ganze Gerät mit Strom versorgt und nach der Nacht der Akku wieder voll geladen werden kann.
Wie viel Leistung du für das Laden brauchst, hängt davon ab wie viel Sonne du erwarten kannst. Photovoltaik gibt außerdem nur dann die angegebene Leistung ab, wenn sie auch perfekt auf die Sonne ausgerichtet sind.

Das bedeutet...
... je weniger Sonne du hast, desto größer muss das Panel sein.
... je schlechter das Panel auf die Sonne ausgerichtet ist, desto größer muss das Panel sein.

Es gibt Solarpanele die fürs Laden einer Autobatterie gedacht sind, allerdings haben die meist keinen Laderegler... würd ich nicht an ne Batterie hängen.