logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Schemat i kod w Bascom do miernika pH do akwarium słonowodnego – jak wykonać?

heyka 17 Sty 2006 09:59 15261 16
REKLAMA
  • #1 2189659
    heyka
    Poziom 17  
    Posty: 412
    Ocena: 56
    Potrzebuję schematu oraz kodu , najlepiej w bascom, do miernika pH, potrzebny mi jest do słonowodnego akwarium, czy ma ktoś może pomysł jak go wykonać, przydałby sie również układ pomiaru zasolenia ale to potem w tej chwili Ph jest najważniejsze, pozdrawiam.
  • REKLAMA
  • #2 2191054
    danlancher
    Poziom 27  
    Posty: 1195
    Pomógł: 13
    Ocena: 47
    tez sie dopisuje :).
    Akurat potrzebne mi to jest.
  • REKLAMA
  • #3 2191283
    waski78
    Poziom 20  
    Posty: 397
    Pomógł: 26
    Ocena: 89
    Oprócz schematu potrzebna będzie Wam też elektroda, bez tego ani rusz a z elektrodą może byc kiepsko. Poza tym pehametry, aby rozsądnie pokazywały muszą być kalibrowane z elektrodą na roztworach wzorcowych. Nie mam schematu, ale wiem że tonie jest takie hop siup
  • REKLAMA
  • #4 2191973
    bkb
    Poziom 12  
    Posty: 62
    Pomógł: 2
    Ocena: 7
    Mam taki phmetr od pół roku - działa :). Koszt elektrody ok. 100PLN. Układ wykonany na Lf444 i uP Atmega32. Program w C. W tej chwili pracuję nad pomiarem zasolenia EC. Co do schematu to zobacz w nocie katalogowej LF444. Jest tam przykładowa aplikacja zamienia wartość pH na napiecie 0-10V (chyba). Ja wykorzystuję podobną z tym, że proces kalibracji realizuję programowo. Pozdrawiam
  • #5 2192041
    shg
    Poziom 35  
    Posty: 2289
    Pomógł: 339
    Ocena: 135
    Hmmm, samo urządzenie nie jest zbyt skomplikowane.

    pH-metr to w zasadzie zwykły woltomierz. W sumie wystarczy nawet podpiąć elektrody bezpośrednio do jakiegoś procka z przetwornikiem A/C.
    Napięcie z elektrody jest rzędu 1V.

    W myśl równania Nernsta napięcie jest proporcjonalne do logarytmu z aktywności jonów H3O+, a pH to ulemny logarytm, więc tu problemów nie będzie. Ale... jest jeszcze jedna rzecz - napięcie na ogniwie jest też zależne od temperatury i laboratoryjne pH-metry mają wbudowaną kompensację temperaturową (temperaturę ustawia się samemu za pomocą gałki). Ściślej rzecz biorąc, to potencjał półogniwa jest wprost proporcjonalny do temperatury, więc wykonanie kompensacji temperaturowej nie powinno być zbyt trudne. Trzeba tylko pamiętać, że półogniwa mamy dwa.

    Gorzej będzie z elektrodami. Potrzebne są dwie - elektroda pomiarowa i porównawcza. Porównawcza ma stały potencjał, niezależnie od pH (ale zależny od temperatury!), natomiat potencjał elektrody pomiarowej zależy od aktywwności jonów, na które uczulona jest elektroda (tu: H3O+), jak również od temperatury. Obecnie do pomiaru pH stosuje się tzw. elektrody kombinowane, czyli elektroda pomiarowa i porównawcza w jednej obudowie.
    Jest jeszcze jeden problem - elektrody nie mogą być czułe na pozostałe jony znajdujące się w badanym roztworze, a tych w akwarium nie brakuje (na szczęście większość elektrod spełnia ten wymóg).

    Elektrody nie mogą być zanurzone stale w akwarium. Zaraz zalęgną się na nich bakterie i zablokują procesy dyfuzyjne na powierzchni elektrody.

    Kalibracja nie będzie zbyt skomplikowana, można kupić gotowe roztwory buforowe, wystarczą 3 (a nawet 2, ale im więcej tym lepiej :]) różne wartości pH. Można też wykonać takie roztwory samemu (bufor np. amonowy i octanowy).

    Elektrody produkuje firma METRON (ale cen nie podają, jak pamiętam, to kilka lat temu ktoś kupował elektrodę kombinowaną za 150PLN, ale gdzie to już nie wiem):
    http://www.metron-wcf.com.pl/

    Na allegro znalazłem za 91 i 120PLN.

    A pomiar zasolenia najprościej wykonać metodą konduktometryczną, było już o tym na elektrodzie.
  • REKLAMA
  • #6 2192098
    danlancher
    Poziom 27  
    Posty: 1195
    Pomógł: 13
    Ocena: 47
    no to chyba pozostane przy papierkach pH...
  • #7 2192192
    bolek
    Poziom 35  
    Posty: 4099
    Pomógł: 86
    Ocena: 299
    a macie może schemat jakiegoś dobrego bufora dla tej elektrody?. mają ogromną oporność i wymagają odpwiedniego wejscia które będzie na nich mierzyło napiecie.
  • #8 2192355
    bkb
    Poziom 12  
    Posty: 62
    Pomógł: 2
    Ocena: 7
    Wpisz na http://www.elenota.pl LF444 Jest tam dokumentacja wzmacniacza LF444 a w niej na str 9 przykładowa aplikacja do pomiaru pH. Wyonałem podobny układ - zrezygnowałem jedynie z kompensacji temperaturowej bo mój roztwór ma jednakową temperaturę.
    A co do elektrody to nie jest to takie straszne. Używam OSH 10-01 z http://www.metron-wcf.com.pl/oferta_1.htm cena ok 100 PLN. Elektroda pracuje od 05.05 - pomiar ciągły (cały czas jest zanurzona w cieczy) i jak narazie jest OK.
    Zresztą schemat pH metru opartego na woltomierzu znalazłem gdzieś na stronie jako wyposarzenie akwarium.
    W tej chwili nie pamietam jaka to strona ale poszukam.
    W przypadku bardziej szczegółowych informacji prosze o szczególowe pytania.
  • #9 2192496
    shg
    Poziom 35  
    Posty: 2289
    Pomógł: 339
    Ocena: 135
    bolek, praktycznie każdy wzmacniacz operacyjny z wejściem JFET się nadaje. Na przykład taki TL08x ma rezystancję wejściową rzędu 1Tohm, tak, Tera :] Wystarczy prosty wtórnik i bufor gotowy.
  • #10 2195550
    heyka
    Poziom 17  
    Posty: 412
    Ocena: 56
    do bkb

    jakiego czujnika uzyjesz do pomiaru zasolenia?
  • #11 2195724
    bkb
    Poziom 12  
    Posty: 62
    Pomógł: 2
    Ocena: 7
    Zakupiłem elektrode w http://www.eurosensor.gliwice.pl/cennik.php. Cos koło 150PLN. Właśnie jestem w fazie przygotowania płytki do układu pomiarowego. Jak ktos ma jakieś doświadczenie to proszę o rady. Na co zwrócic uwagę.

    do heyka
    I co z tym pH metrem, będzie coś z tego?
  • #12 2197847
    pawelvod
    Poziom 18  
    Posty: 357
    Ocena: 25
    Czy w układzie z noty katalogowej LF444 można zrezygnować z potencjometrów na rzecz zwykłych rezystorów i zastąpić +-15V na +-5V gdy nie zależy mi na zachowaniu 1V/1pH bo kalibrację i tak będę realizował programowo przez przetwornik A/C AVR?
  • #13 2197898
    bogdan_p
    Poziom 39  
    Posty: 3849
    Pomógł: 525
    Ocena: 120
    Cytat:
    bo kalibrację i tak będę realizował programowo przez przetwornik A/C AVR?

    mam do czynienia z przemysłowymi i laboratoryjnymi ph-metrami renomowanych firm i do okresowej kalibracji uzywa sie tylko i wyłącznie buforów o określowej wartości pH , nie wiem jak ty chcesz to zrobić programowo
  • #14 2197970
    shg
    Poziom 35  
    Posty: 2289
    Pomógł: 339
    Ocena: 135
    [quote="bogdan_p]nie wiem jak ty chcesz to zrobić programowo[/quote]
    Programowo = zastąpić potencjometry w pH-metrze wartościami zapisanymi w programie.
    Ogólnie wygląda to mniej więcej tak:
    pH = a * napięcie elektrody + b * temperatura

    a - nachylenie krzywej U(pH), b - współczynniuk temperaturowy elektrody.
    W zwykłym pH-metrze te wartości reguluje się potencjometrami, a w cyfrowym - programowo, oczywiście musimy znać pH i elektrodę zanurzamy w roztworze buforowym. i na podstawie odczytów ustalamy odpowiednie wartości współczynników a i b.
  • #15 2198365
    bkb
    Poziom 12  
    Posty: 62
    Pomógł: 2
    Ocena: 7
    Można użyć stałych rezystorów. Ja co prawda zastosowałem potencjometry ale jeśli dobrze dobierzesz rezystory to resztę możesz załatwić w programie.
  • #16 2198981
    pawelvod
    Poziom 18  
    Posty: 357
    Ocena: 25
    Jestem w trakcie realizacji takiego urządzenia, które dodatkowo ma sterować elektrozaworem do CO2 + napowietrzaczem. Dorzuce też 1wire temperaturę + grzałka. Schemat mam, teraz tylko płytkę zaprojektować. Schemat dołączam więc możecie sprawdzić czy coś nie pomieszałem i ewentualnie skorzystać. Wyświetlanie na 3xLED wyświetlaczach + 2 przyciski do programowania. Schemat rysowałem dla siebię nie dla innych, ale powinno się dać połapać:). Potencjometry r13, r14 zastąpie rezystorami. Co do programowego kaliborwania to tak jak w postach wyżej. Napięcie dla pH=4 i napięcie dla pH=7 z rozdzielczością 10 bit jest znane. Zależność jest liniowa, więc mogę obliczyć ile przypada na 1pH i mam punkt startu powiedzmy w pH-4. Kalibracja to wprowadzenie nowych napięć dla pH 4 i 7 i wyliczenie stałej ile V na 1 pH. Jeszcze ta moja niepewność co do zastosowania +-5V zamaist 15V. Jako wzmacniacz stosuję TL074. Jako "odwracacz" napięcia +5V ICL 7660.
    Załączniki:
    • schemat.jpg (673.77 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy wykonania miernika pH do akwarium słonowodnego z wykorzystaniem mikrokontrolera i wzmacniacza operacyjnego. Kluczowym elementem jest elektroda pH, której koszt wynosi około 100-150 PLN, np. OSH 10-01. Układ pomiarowy oparty jest często na wzmacniaczu LF444 lub TL074 z wejściem JFET, zapewniającym wysoką impedancję wejściową, niezbędną do pomiaru niskich napięć z elektrody. Schematy można znaleźć w notach katalogowych LF444, gdzie pokazano przetwarzanie sygnału pH na napięcie 0-10 V. Kalibracja pH-metra powinna odbywać się programowo, zastępując potencjometry stałymi rezystorami i uwzględniając kompensację temperaturową, co jest istotne ze względu na zależność napięcia elektrody od temperatury. Pomiar pH opiera się na równaniu Nernsta, gdzie napięcie jest proporcjonalne do logarytmu aktywności jonów H3O+. Wzmacniacz operacyjny pełni rolę bufora o bardzo wysokiej impedancji wejściowej. W realizacji projektu stosowano mikrokontrolery Atmega32 z przetwornikiem A/C, a programowanie odbywa się w języku C lub Bascom. Dodatkowo planowany jest pomiar zasolenia (EC) oraz integracja z systemem sterowania CO2 i temperaturą. Wskazano również strony internetowe z dokumentacją i schematami, np. elenota.pl oraz skalar.pc-net.pl.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA