macht ihr Analogeingang oder Voltmeter?
Das ist tatsächlich das Gleiche. Hier wird ausschließlich in den Interpretationen desselben Signals, eine analoge Spannung, unterschieden.
Wasserstände von 1,75cm und 15cm sind imho lächerlich wenig bei einer Zisterne mit d = 2m. Du solltest viel weiter auseinander liegende Abstände verwenden. Andernfalls wird das gewünschte Resultat, eine Gleichung bzw. der rechte Ausdruck der Gleichnung, viel zu ungenau. Die Gesamtvolumenberechnung ergibt sich sehr grundlegend aus der Grundfläche A und dem Füllstand h mit V = A * h = r * r * pi * h
Letztlich kommt es darauf an, eine Funktionsgleichung an Hand von mehreren Messwerten zusammenzustellen. Im einfachsten Fall ist dies eine lineare Gleichung der Form y = a * x + b.
Darin ist
- y die Nutzgröße, also die Messwerte, auf die man Wert legt - hier zunächst die analogen Werte,
- x der analoge Messwert (s.o.) - hier die Distanz bis zum Überlauf,
- a der Multiplikator für x, auch als Steigungsfaktor bezeichnet und
- b die additive Konstante, bspw. der Wert, welcher sich aus dem Minimalwert von 4mA ergibt - auch als y Achsenabschnitt bezeichnet.
Deine Angaben sind leider unvollständig. Die Spannung bei der Distanz von 1,75cm fehlt.
Die Parameter a und b lassen sich mit Hilfe von zwei Messungen ermitteln, deren Messwerte relativ weit auseinanderliegen. Hierzu sind im Anwendungsfall Füllstandsmessung mit analogem Sensor jeweils sowohl der Füllstand als auch der vom Shelly erfasste analoge Wert zu ermitteln.
Wer ein wenig Mathematik beherrscht, kann so etwas leicht. Für andere ein Beispiel. Da deine Angaben unvollständig und damit unbrauchbar sind, verwende ich im Beispiel völlig andere Werte.
Messung 1: x1 = Füllstand = 0,5m und y1 = analoger Wert = 10%
Messung 2: x2 = 2m und y2 = 90%
Daraus lassen sich leicht die Parameterwerte von a und b berechnen. Die Einheiten kann man zunächst weglassen.
1) y1 = 10 = a * x1 + b = a * 0,5 + b
2) y2 = 90 = a * x2 + b = a * 2 + b
Das sind zwei lineare Gleichungen mit zwei Unbekannten a und b.
1) <=> a * 0,5 = 10 - b <=> a = (10 - b) / 0,5
2) <=> a * 2 = 90 - b <=> a = (90-b) / 2
Daraus folgt (10 - b) / 0,5 = (90 - b) / 2
<=> 2 * (10 - b) = 0,5 * (90 - b) <=> 20 - 2 * b = 45 - 0,5 * b <=> 20 - 45 = 2 * b - 0,5 * b
<=> -25 = 3/2 * b <=> b = -50/3
und mit a = (90 - b) / 2 <=> a = 45 - 0,5 * b = 45 - 0,5 * (-50/3) = 45 + 25/3 = (3 * 45)/3 + 25/3 = (135 + 25)/3 = 160/3
Die Funktionsgleichung zu diesem Beispiel lautet somit y = 160/3 * x - 50/3
Sobald du zwei Messungen durchführst und die vier erforderlichen Messwerte, je 2 Spannungen und 2 Distanzen notiert hast, lässt sich daraus die Funktionsgleichung für die Spannung in Abhängigkeit der Distanz bis Überlauf zusammenstellen. Um deinen Nutzwert "Verfügbares Volumen" zu ermitteln braucht es dann nur noch eine geringfügige Transformation nach folgendem Prinzip.
Verfügbares Volumen = V = A * (Distanzmax - Distanz) = A * (Distanzmax - a * x + b)
a und b sind nach obigem Verfahren zu berechnen, x ist der analoge Messwert.
Solltest du dabei nur "Bahnhof" verstehen, dann suche dir jemand vor Ort mit mathematischen Grundkenntnissen, der die Gleichung für deine Anlage zusammenstellt. Überprüfen musst du danach diese Gleichung ohnehin durch mehrere Kontrollmessungen.
