Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Osprzęt kablowy
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prosty układ - tester przewodności cieczy

18 Lis 2008 19:45 3669 10
  • Poziom 10  
    Pani na chemię poprosiła mnie abym zrobił jakiś układ do sprawdzania przewodności cieczy . Ja chce zrobić tak aby można było sprawdzić która ciecz lepiej przewodzi a wynik wyświetlany na diodach led . Chciałbym aby było np. ze 4 ledy . Czyli gdy będzie coś lepiej przewodzić zapali się 3 led czy 4 a gdy coś słabo to 1 czy 2 . Zależy mi aby było to w miarę proste . Wiem , że gdzieś takie coś widziałem ale jakoś nie mogę znaleźć .
    Proszę o szybką odpowiedź . Oczywiście dam " pomógł "
    Pozdrawiam
  • Osprzęt kablowy
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    Zainteresuj sie układem LM3914, tu jego dane:
    http://www.national.com/mpf/LM/LM3914.html
    Na Elektrodzie znajdziesz mnóstwo układów z zastosowaniem tego scalaka!
    Urządzenie do demonstracji przewodności musi mieć celę pomiarową zasilaną prądem zmiennym, bo przy prądzie stałym jest elektroliza, która fałszuje wyniki.
    Tak więc: napięcie zmienne - z generatorka lub transformatora sieciowego - podawane jest poprzez szeregowa celę poniarową na opornik, z którego pobierane jest napięcie na prostownik, a po tym prostowniku jest wejście na układ LM3914, wówczas "słupek" diod jest proporcjonalny do przewodności.
    Ponieważ przewodność cieczy może być zawarta w bardzo szerokich granicach, bardziej użyteczny może się okazać układ LM3915, który wyświetla "słupek" proporcjonalnie do logarytmu z napiecia wejściowego.
    Układ połaczeń dla obu kości: LM3914 i LM3915 jest identyczny.
  • Osprzęt kablowy
  • Specjalista elektronik
    Trudno będzie uzyskać takie samo napięcie, albo taki sam prąd, niezależnie od przewodności cieczy. Dlatego dobrze by było
    uzyskać sygnał zależny od ilorazu prądu i napięcia, i go zlogarytmować. Można by zlogarytmować prąd używając diody; napięcie
    trzeba najpierw zamienić na prąd i też użyć diody do logarytmowania. Na koniec odjąć te logarytmy i wyświetlić wynik.

    Problem: dioda logarytmuje zależnie od temperatury T (bezwzględnej) - U ~ ln(I) * kT/e, więc wynik będzie trochę
    zależny od temperatury. Ale może temperatura w klasie nie podlega takim dużym wahaniom, żeby to było istotne?
  • Poziom 10  
    Czyli nic prostszego już nic nie wymyśli ? bo jak na to patrze to już lepiej kupić miernik w supermarkecie za 10 zł i jest z wyświetlaczem LCD .
    PS . może jest coś bardziej prostego bo nie mam aż tyle czasu .
  • Specjalista elektronik
    Miernik, jak będziesz wybierać odpowiedni zakres, to też jakieś rozwiązanie,
    tylko jak użyjesz omomierza, to masz problem z polaryzacją elektrod,
    tak samo jak zakresu prądu/napięcia stałego, a dla napięć zmiennych
    taki miernik ma zakresy 200V i 750V, więc trochę duże...

    Praktycznie, trzeba by chyba puszczać prąd zmienny przez tę ciecz,
    prostować go do podania na miernik, i dobierać zakres do cieczy...
  • Poziom 10  
    To wiesz tam nie musi być znowu takie dokładne - ma ładnie wyglądać , świecić i tyle ;)
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    No tak, ale jak będą dwie ciecze różniące się przewodnością o czynnik 100, a tester pokaże to samo, to nie za bardzo...

    Nie pamiętam, na ile zróżnicowane są przewodności cieczy, ale może sprawdź w Wikipedii wodę morską i destylowaną?

    Dla pomiaru prądem stałym może być prosty układ: 2 oporniki, 2 diody, miernik napięcia o dużej oporności (można użyć
    wzmacniaczy operacyjnych w układzie wtórników, i do nich podłączyć woltomierz - choćby ten cyfrowy, zakres np. 2V).
  • Poziom 43  
    Wracam do propozycji z LM3915.
    Tu jest karta katalogowa: http://www.national.com/mpf/LM/LM3915.html
    Ponieważ kolejne diody zapalają cię co 3 decybele, czyli ze wpółczynnikiem x1,4, więc co druga dioda daje wzrost o współczynnik x2.
    Cały zakres to jest 30 dB, czyli zmiana przeszło 20-krotna. Jest to wyraźna przewaga nad układem LM3914, który między pierwszą diodą, a ostatnią "widzi" tylko różnicę 10-krotną.
    Przewodności cieczy zawieraja się w BARDZO szerokich granicach, od praktycznie pełnej izolacji (olej) do doskonałej przewodności (rtęć), ale dla roztworów wodnych między wodą destylowaną, a np. wodą morską jest różnica parę rzędów!
    Woda destylowana może wykazywać przewodność kilku - kilkunastu mikrosiemensów/cm, a woda silnie zasolona - powyżej tysiąca.
    Proponuje układ, w skład którego wchodzi:
    1 - wzmacniacz operacyjny (podwójny), jego pierwsza część pracuje jako generator pradu zmiennego, który jest niezbędny, by przy pomiarze uniknąć wpływu polaryzacji elektrod i zjawiska elektrolizy;
    2 - druga część wzmacniacza operacyjnego pracuje jako "prostownik idealny",
    3 - Układ LM3915 z zespołem 10 szt LED-ów, jako wskaźnik.
    Dla "skalowania" przyrządu trzeba zastosować potencjometr jako element dzielnika, na który składa się cela pomiarowa z 2 elektrodami i ten właśnie potencjometr. Najpierw należy do wypłukanej wodą destylowaną celki wlać "próbkę" wody destylowanej i potencjometrem ustawić świecenie pierwszej diody.
    Jeśli nie ruszamy potencjometru, to przy zmianie roztworu możemy odczytać jego przewodność (w stosunku do wody destylowanej) jako (n-1) potęgę liczby 1,4, gdzie n=ilość zapalonych diod, np zapalone 5 diod oznacza 4 razy wiekszą przewodność, a zapalone 9 diod - to przewodność 16 razy większa
    W podobny sposób można porównać przewodność 2 różnych roztworów, dopasowując "początek skali" (lub odwrotnie: koniec skali) odpowiednim ustawieniem potencjometru.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Chyba więcej, niż parę - dla wody morskiej pewnie będzie opór rzędu oma, dla destylowanej parę megaomów.

    Można bye zrobić tak: opornik ogranicza prąd np. do 20mA, źródło z którego zasilamy daje 10V - jak będzie 1om,
    to uzyskamy napięcie 20mV, prąd 20mA; jak parę mega - napięcie 10V, prąd parę µA; wypadałoby z tych 20mV
    też zrobić parę µA, więc ten prąd powinien popłynąć przez np. 10k (a może przyda się nieco większy prąd, więc
    opornik może być np. 2k, mniej chyba nie warto); oba te prądy puszczamy przez diody, i włączamy woltomierz
    między te diody; impedancja diody przy prądzie 3µA to około 10k - nawet niewiele, może wystarczy tani miernik
    cyfrowy o oporności 1M przy pomiarze napięć stałych? stosunek prądów może być do paru tysięcy, więc napięcia
    na diodach mogą się różnić nawet nieco ponad 200mV, prąd woltomierza będzie 0.2µA, więc nie zakłóci pomiaru.

    To, co wskaże miernik, to będzie logarytm naturalny ilorazu prądów pomnożony przez około 26mV - ln(2000)*26mV
    to 197.6mV - nawet poniżej 200mV - można by mierzyć na najczulszym zakresie tego miernika. Może tylko warto dać
    szeregowo z nim opornik tak dobrany, żeby np. 10-krotny wzrost oporności zmieniał odczyt o 10mV i mieć log10 oporu? ;)
  • Poziom 10  
    A mógłbyś jakoś to pozbierać i narysować cały schemat jak i co bo z tego co piszesz to za wiele nic nie wiem :|
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Na przykład coś takiego:
    Prosty układ - tester przewodności cieczy

    Pewnie układ wzmacniacza operacyjnego z tranzystorem dobrze byłoby zastąpić pompą prądową Howlanda,
    ale nie pamiętam, jak to wygląda - użyj "Szukaj", było podawane na forum. Chodzi o to, żeby dostać prąd
    proporcjonalny do napięcia, ale niezależnie od tego, w co ten prąd pakujemy, i nie z tego napięcia.