Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

"Podkradanie" sygnału sondy Ph, wzmacniacz o wysokiej impedancji

inkognito09 01 Apr 2013 09:12 4083 9
  • #1
    inkognito09
    Level 29  
    Witam. Próbuję uskutecznić taki (na pozór) prosty patent do akwarium. Jak wiadomo są ryby które są bardzo czułe na Ph wody. Są różne metody zakwaszania wody, od wydawałoby się brutalnych, jak dolewanie niewielkich ilości kwasu solnego, to popularnych ostatnio i aprobowanych przez rośliny akwaryjne instalacji CO2. Komputery do automatycznego kontrolowania Ph są to koszta rzędu 400zł. Chodzi mi po głowie inny, prosty, choć zdaje sobie sprawę że nie należący do najbardziej dokładnych, pomysł polegający na podebraniu sygnału z sondy Ph w ogólnodostępnym mierniku Ph. Od wujka akwarysty dostał mi się taki miernik na tak zwane "zmarnowanie". Na chwile obecną moje spostrzeżenia są takie: Sonda ma baardzo wysoką impedancje wyjścia, połączenie do niego miliwoltomierza w multimetrze sanwa PC5000 (według instrukcji deklarowane 10M impedancji wejściowej) powoduje natychmiastowe wyjechanie odczytu poza skalę. Sam miernik Ph ma możliwość kalibracji, więc gdyby udało mi się podkraść sygnał wpływając na niego w niewielkim stopniu - można go będzie skalibrować tak aby nadal był miarodajny. Domyślam się że problemem tutaj mogą być też długie kable samego multimetru, które łapią jak anteny.

    Budowa miernika sama w sobie jest dość minimalistyczna. Duży scalak którego większość wyprowadzeń to obsługa wyświetlacza, elementów biernych jak kot napłakał, sygnał z sondy poprowadzony bezpośrednio do układu. Sam układ nie ma żadnych oznaczeń, widnieje na nim jedynie adres strony producenta www.kelilong.com



    Zastanawiam się czy sprawę wzmocnienia sygnału załatwiłby wzmacniacz operacyjny o bardzo wysokiej impedancji wejściowej (rzędu powiedzmy 100M) podłączony przy samej sondzie. Sygnał z sondy nie ma żadnych składowych zmiennych, a ustalanie się odczytu trwa do minuty, więc pojemność wejść op-ampa nie miała by tu krytycznego znaczenia. Sam wzmocniony sygnał prawdopodobnie pójdzie na komparator sterujący jakimś optotriakiem - czyli po najmniejszej linii oporu. Nie potrzeba tu laboratoryjnej dokładności.

    A może macie koledzy inny, prosty pomysł obejścia tego?

    P.S. Kwestie trwałości i samorozkalibrowania się samej sondy w tym temacie pomijamy. Tego typu tanie mierniki i tak trzeba kalibrować co jakiś czas, jest to chwilowe rozwiązanie budżetowe.
  • #2
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Na tranzystorze FET to zły pomysł. To nie m.cz, to "pływać" będzie.
    Próbuj jakikolwiek wzmacniacz operacyjny z wejściem FET - np. popularne TL06x, 07x, 08x, czy z wejściem MOS - np. CA3130, 3140.
    Chociaż coś mi się zdaje, że nie tędy droga.
  • #3
    jarek_lnx
    Level 43  
    Jeśli rezystancje wyjściowe sond osiągają setki MΩ to wzmacniacz powinien mieć dużo więcej więc układy z rezystorem 100MΩ na wejściu odpadają.

    Co do wzmacniaczy zalecał bym coś z wejściem MOSFET w porównaniu z JFET'ami mają mniejsze prądy wejściowe i większe rezystancje wejściowe.
  • #4
    inkognito09
    Level 29  
    O, ruch się zrobił :D

    Kolego Quarz, mógłbyś trochę przybliżyć temat "różnicowych wzmacniaczy pomiarowych elektrometrycznych", zwłaszcza tego ostatniego słowa ponieważ sam wzmacniacz różnicowy, oraz wzmacniacz pomiarowy to są raczej znane pojęcia.

    Przed chwilą znalazłem w internecie schemat popularnego komputera akwaryjnego skalar. Dorzucam schemat, na dole po prawej jest obwód wzmacniacza sygnału z sondy Ph. Z tego co widzę jest tam zaraz za sondą zwykły wtórnik napięcia, potem jakaś nie wiem, kompensacja/filtr której nie do końca rozumiem i dalej wzmocnienie sygnału. Komputer ten z tego co znalazłem jest uznawany za cud miód w akwarystyce, ale wiadomo, często zdanie specjalistów i użytkowników danego sprzętu jest różne. Mógłbyś jakoś skomentować, wskazać minusy takiego rozwiązania?

    "Podkradanie" sygnału sondy Ph, wzmacniacz o wysokiej impedancji
  • #5
    Quarz
    Level 43  
    inkognito09 wrote:
    O, ruch się zrobił :D

    Kolego Quarz, mógłbyś trochę przybliżyć temat "różnicowych wzmacniaczy pomiarowych elektrometrycznych", zwłaszcza tego ostatniego słowa ponieważ sam wzmacniacz różnicowy, oraz wzmacniacz pomiarową to są raczej znane pojęcia.
    Wujcio Google Twoim przyjacielem, więc w imię czego mam go tu wyręczać?

    inkognito09 wrote:
    Przed chwilą znalazłem w internecie schemat popularnego komputera akwaryjnego skalar. Dorzucam schemat, na dole po prawej jest obwód wzmacniacza sygnału z sondy Ph. Z tego co widzę jest tam zaraz za sondą zwykły wtórnik napięcia, potem jakaś nie wiem, kompensacja/filtr której nie do końca rozumiem i dalej wzmocnienie sygnału. Komputer ten z tego co znalazłem jest uznawany za cud miód w akwarystyce, ale wiadomo, często zdanie specjalistów i użytkowników danego sprzętu jest różne. Mógłbyś jakoś skomentować, wskazać minusy takiego rozwiązania?
    "Podkradanie" sygnału sondy Ph, wzmacniacz o wysokiej impedancji
    Jaki wtórnik, jaki schemat? - ja tu nic takiego nie widzę ...
    Oooo ... pojawił się.

    EDIT: Tam jest zwykły wtórnik na wzmacniaczu operacyjnym, czyli o wyjściu z sondy pH niesymetrycznym - a pomiarowy/elektrometryczny wzmacniacz różnicowy ma wejścia symetryczne - więc możesz spodziewać się tu zakłóceń współbieżnych od napięć indukowanych w przewodzie połączeniowym.
  • #6
    inkognito09
    Level 29  
    Quarz wrote:
    Tam jest zwykły wtórnik na wzmacniaczu operacyjnym, czyli o wyjściu z sondy pH niesymetrycznym - a pomiarowy/elektrometryczny wzmacniacz różnicowy ma wejścia symetryczne - więc możesz spodziewać się tu zakłóceń współbieżnych od napięć indukowanych w przewodzie połączeniowym.


    Czyli czysto teoretycznie rzecz biorąc, zakładając że nie wymagam powalającej dokładności byłoby możliwe wykonanie czegoś takiego że cały Ph-metr umieszczony byłby na stałe w akwarium, przewód łączący sondę z elektroniką to jakieś 1,5cm, a zaraz przy tym zastosować wtórnik o wysokiej impedancji wejściowej, jak było wspomniane j-fet, mos-fet i jakiś prosty wzmacniacz i dopiero to pociągnąć poza akwarium to sterowania zaworem przez jakiś regulowany komparator?
  • #7
    Quarz
    Level 43  
    inkognito09 wrote:
    Quarz wrote:
    Tam jest zwykły wtórnik na wzmacniaczu operacyjnym, czyli o wyjściu z sondy pH niesymetrycznym - a pomiarowy/elektrometryczny wzmacniacz różnicowy ma wejścia symetryczne - więc możesz spodziewać się tu zakłóceń współbieżnych od napięć indukowanych w przewodzie połączeniowym.


    Czyli czysto teoretycznie rzecz biorąc, zakładając że nie wymagam powalającej dokładności byłoby możliwe wykonanie czegoś takiego że cały Ph-metr umieszczony byłby na stałe w akwarium, przewód łączący sondę z elektroniką to jakieś 1,5cm, a zaraz przy tym zastosować wtórnik o wysokiej impedancji wejściowej, jak było wspomniane j-fet, mos-fet i jakiś prosty wzmacniacz i dopiero to pociągnąć poza akwarium to sterowania zaworem przez jakiś regulowany komparator?
    Można i tak, ale widoczny tam kondensator C13 - o pojemności 220nF - to nieporozumienie dla źródła napięcia o tak wielkiej wartości rezystancji wewnętrznej jakim jest pH-metr.
  • #9
    Quarz
    Level 43  
    _jta_ wrote:
    Do sond pH jest jakiś specjalny wzmacniacz operacyjny o bardzo małym prądzie upływności wejścia, do 20 fA.
    I potrzebna jest odpowiednia technika montażu.
    Warto by podac tu jego typ oraz producenta, poniewaz w takiej postaci to jest zadna informacja.

    _jta_ wrote:
    Nie wiele tam - jak dotad - istotnych informacji jest, za wyjatkiem linki do Noty Aplikacyjnej od Texas Instruments.