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automatische Kalibrierung

pippcat edited this page Oct 23, 2025 · 4 revisions

🎯 Sensor-Autokalibrierung

Das Problem

Ein Bodenfeuchtesensor gibt Zahlen zwischen 0 und 1023 aus. Aber jede Erde ist anders. In sandigem Boden bedeutet "300" vielleicht schon "sehr feucht", während in lehmiger Erde "300" noch "ziemlich trocken" sein kann.

Die Lösung

Mit der automatischen Kalibrierung kann der Sensor automatisch lernen, was in deiner Umgebung "trocken" und "feucht" ist. Er passt kontinuierlich zwei Werte an:

  • Minimum = feuchtester bekannter Zustand
  • Maximum = trockenster bekannter Zustand

🔧 Wie funktioniert der Algorithmus?

1. Sofortige Anpassung bei neuen Extremen ⚡

Wenn eine Messung außerhalb der bekannten Grenzen liegt:

  • Neuer niedrigster Wert → Minimum wird sofort gesetzt
  • Neuer höchster Wert → Maximum wird sofort gesetzt

Beispiel:

  • Bisheriges Minimum: 300
  • Neue Messung: 250 (noch nasser!)
  • → Minimum = 250 ✅

2. Langsames Vergessen alter Werte 🕒

Wenn Messungen innerhalb der Grenzen liegen, wandern die Grenzen langsam:

  • Minimum wandert langsam nach oben (vergisst alte, sehr nasse Zustände)
  • Maximum wandert langsam nach unten (vergisst alte, sehr trockene Zustände)

🕒 Was ist die Halbwertszeit?

Die Halbwertszeit bestimmt, wie schnell alte Extremwerte "vergessen" werden.

Definition

Nach Ablauf einer Halbwertszeit hat sich der Unterschied zwischen gespeichertem Wert und aktueller Messung halbiert.

Beispiel:

  • Halbwertszeit: 1 Tag (24h)
  • Gespeichertes Minimum: 200
  • Aktuelle Messungen: konstant bei 400
Zeitpunkt Gespeichertes Minimum Unterschied zu 400
Start 200 200
Nach 1 Tag 300 100 (halbiert!)
Nach 2 Tagen 350 50 (wieder halbiert!)
Nach 3 Tagen 375 25 (wieder halbiert!)

🌱 Wann welche Halbwertszeit?

Halbwertszeit Anwendungsfall Beispiel
12 Stunden Schnelle Änderungen Lichtsensor am Fenster 💡
3 Tage Langsame Änderungen Bodenfeuchte (kleiner Topf) 🪴
1 Woche Sehr langsame Änderungen Bodenfeuchte (großer Topf/Garten)

📊 Visualisierung

Visualisierung automatische Kalibrierung
  • 🔵 Blaue Linie: Aktuelle Messwerte des Sensors
  • 🟢 Grüne Linie: Minimum (feuchtester Wert) - springt sofort nach unten bei neuen Tiefstwerten, wandert sonst langsam nach oben
  • 🟠 Orange Linie: Maximum (trockenster Wert) - springt sofort nach oben bei neuen Höchstwerten, wandert sonst langsam nach unten

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