Elektroniczny tester PH

[bartek_pionki ●]

Nie dawno spotkałem się na forum (a może i nie) z elektronicznym testerem PH. Nie wiem czy nie był to post typu: "narzędzia Takashiego Amano" czy coś w tym rodzaju. Nie orientujecie się móże jaka jest cena takiego urządzenia. Jakie są plusy i minusy.

[Marcin Wnuk ●]

jezeli nie boisz sie zlozenia troche bardziej rozbudowanego urzadzenia to zerknij na http://skalar.pc-net.pl.
pozdro
mcten

[kekon7 ●]

Przedstawiony pH metr w podanym linku nie będzie nigdy działał stabilnie. Do jego budowy użyto popularne i mało dokładne wcmacniacze operacyjne oraz rezystory o tolerancji 5%. Będzie on działał dobrze pod warunkiem, że temp. otoczenia będzie cały czas taka sama. W podanym schemacie proponowałbym użyć rezystory metalizowane 1% oraz lepszy wzmacniacz operacyjny. Nie pamiętam dokładnie, ale przedstawiony pH metr nie posiada również chyba kompensacji temperaturowej, chociaż do celów akwarystycznych może być wystarczający.

[Paweł_C ●]

kekon7
a możesz podać dokładne zamienniki? tak żeby sprawdzić jak jest różnica w cenie
ja jestem laikiem w tych ale mam znajomego który podjąłby się złożenia czegoś takiego

[kekon7 ●]

W pokazanym pH metrze jest. np. wzmacniacz typu TL071 - bardzo popularny i tani bo kosztuje może góra kilka zł. Ja bym tam wstawił wzmacniacz AD824 ale jest on juz droższy i kosztuje ok. 32 zł (www.tme.pl). Rezystory o tolerancji 1% też można kupić pod wskazanym linkiem ale najmniejszą ilość którą można zamówić to 100 sztuk. Chyba że akurat masz jakiś sklep elektroniczny w pobliżu który sprzedaje pojedyńcze sztuki rezystorów 1%. Proponowałbym jednak inne rozwiązanie: zbudować ten pH metr z elementów podanych na schemacie i obserwować jak będzie działał. Jeśli nie spełni on Twoich oczekiwań (stabilność, dokładność etc.) to zastosowane elementy można wymienić na dokładniejsze bez żadnych przeróbek (czyli na wzmacniacz AD824 i 1% rezystory). Po prostu wylutować stare i wlutować dokładniejsze.

[loccutus ●]

Witam wszystkich

Troszke późno "doniesiono" mi o tym poście ale ponieważ rzecz dotyczy sie jakby nie było mojej roboty, spiesze sie wytłumaczyć.

Przedstawiony pH metr w podanym linku nie będzie nigdy działał stabilnie

Z tym twierdzeniem pozwolę sie nie zgodzić - jest to po prostu nieprawda. pHmetru na tej klasie wzmacniaczach używa mnóstwo ludzi. konstrukcja na takim własnei TL u jest bardzo popularna w amatorskich ph metrach i sprawdza się doskonale. Np, znany napewno wszystkim pH komputer Lajon - korzysta z bardzo podobnego TL084, Komputer morski kolegi KpW oparty jest na TL082, TL084 074 stosowano w układzie opisywanym przez p. Żelaznego - nota bene układ ten to schemat aplikacyjny LF444.

Otóż jak słusznie zauważył kekon, TL074 nie jest szczytem możliwości technicznych współczesnej elektroniki, aczkolwiek w tym konkretnym przypadku sprawdza się w zupełności. Pomiar pH realizowany jest na zasadzie pomiaru napięcia generowanego przez elektrodę pH. Napiecie to wynosi w przybliżeniu 59mV/dpH zatem nie jest znów takie malutkie. Wzmacniacz w tym zakresie pomiarowym radzi sobie w zupełności przyzwoicie i tylko od użytego przetwornika A/D zależy rozdzielczość pomiaru. W procesorze mamy do dyspozycji przetwornik 10bitowy, zatem miezymy pH z okładnością do 0.02 stopnia.

Drugi fakt zauważony przez kekona przemawia za tym opampem - jego cena jest bardzo atrakcyjna.

Co do dryfu temperaturowego - w zakresie temperatur w jakim mierzymy pH można go spokojnie pominąć, zwłaszcza że w środowisku pomiarowym jakim jest akwarium - zmiany temperatury jakie następują są znikomie małe. Skalar jako sterownik zapewnia temperaturę wody w przedziale +/- 0.2stC

Oczywiście nic nie stoina przeszkodzie użyć lepszego wzmacniacza - np wspomnianego AD, lub tańszego LF444 - tylko po co, skoro TL sie sprawdza

co do tolerancji rezystorów - pozwolę sie nie zgodzić - wszystkie rezystory użyte do budowy Skalara w części pH metru mają tolerancję 1% (SMD)

Pozdrawiam i zapraszam na nasze strony.

[kekon7 ●]

w procesorze mamy do dyspozycji przetwornik 10bitowy, zatem miezymy pH z okładnością do 0.02 stopnia

Dokładność i rozdzielczość to 2 różne rzeczy. W tym przypadku chodzi o rozdzielczość a nie dokładność. Dokładność nie jest znana, ponieważ nie wiadomo z jaką dokładnością wykonane są bufory kalibrujące do tego dochodzi dryft temperaturowy przetwornika, wzmacniacza i użytych elementów. W schemacie wzmacniacza, jako źródła napięcia odniesienia dla układu pomiarowego nie powinno być używane napięcie zasilania ale specjalny do teko celu scalak. Poza tym, prawidłowa kalibracja elektrody powinna być wykonywana w taki sposób że temp. buforów kalibrujących musi być taka sama jak temeratura cieczy w której dokonywany jest pomiar. Jeżeli jest inna, to wkrada się wtedy mały błąd (może i z punktu widzenia akwarium nie jest on istostny ale istnieje).
Jeżeli chodzi o rezystory to owszem mają one tolerancję 1% ale współczynnik temperaturowy rezystorów SMD 1% jest conajmniej 2 razy większy niż 1% rezystorów do montażu przewlekanego (chyba, że używa się rezystorów SMD o tak samo dobrych parametrach jak przewlekane). Na wejściu wzmacniacza nie można również używać "zwykłego" kondensatora (na zaciskach elektrody). Tu powinien być użyty kondensator polipropylenowy o bardzo małej upływności. Oczywiście to co piszę nie musi być konieczne dla celów akwarystycznych ale ponieważ zajmuje się zawodowo projektowaniem podobnych urządzeń do celów pomiarowych więc znam różne problemy z tej dziedziny.

[loccutus ●]

Przejęzyczenie moje - chodzi tak jak piszesz o rozdzielczość pomiaru

Co do Twoich uwag - są bardzo cenne i merytoryczne. żałuję że nie mieliśmy przyjemności pogadać na etapie projektowania sterownika - a szukałem osoby, która mogłaby pomóc w temacie wzmacniaczy operacyjnych i układów pomiarowych.
Na chwile obecną zamierzam budować urządzenie niezależne do pomiaru pH gdzie za cel postawiłem sobie próbe zbudowania miernika jak nawyższej klasy. Walize doświadczenia mam już ze Skalara - co z tego wyniknie - zobaczymy;)

Co do źródła napiecia odniesienia, zgodze się z tym co piszesz, jednak jak słusznie zauważyłeś w tym zastosowaniu, stabilność napięcia zasilania użytego jako Vref jest wystarczająca. Robiłem próby z układem Vref lecz odpuściłem bo w tym przypadku (temperatura otoczenia, obciązenie stabilizatora, rozdzielczość pomiaru itp) napiecie zasilania jest wystarczająco stabilne. Aczkolwiek nic nie stoi na przeszkodzie by osoba której fakt użycia Vcc jako Vref przeszkadza , użyła np. LM385 z ustalonym dzielnikiem napiecia, tyle że ja to sprawdziłem i uważam że po prostu nie ma sensu w naszym przypadku.

Kondensator hm.. sonda (w tym konkretnym przypadku) daje na tyle silny sygnał że w sumie możnaby nie użyć żadnego i bedzie ok, ale pomyslałem że nie zaszkodzi dać choćby najzwyklejszy.
Ale ok, jestem osobą otwartą na dobre rady - uwzględnie to przy następnej okazji (z powodu 1 kondensatora nie bede nowej PCB rysował bo ludzie mnie "zjedzą") ale jeśli znajdzie się wiecej powodów dla których warto by nową płytke rozrysować to bedzie to uwzględnione.

Dokładność buforów to potencjalny problem - lecz nie w zastosowaniu do jakich planowany jest ten sprzęt można to spokojnie pominąć. I tak żadnym z dostępnych testów pH nie zmierzysz dokładniej

Nie było moją intencją budowanie sprzetu do wykorzystania w chemii analitycznej czy medycynie. To miał być na tyle tani i prosty w konstrukcji miernik, żeby każdy potencjalny chętny, nawet nie elektronik mógł go sam na podstawie wskazówek ze strony www złożyć i uruchomić. Oczywiscie mimo tego zdarza się że ludzie pytaja i prosza o wykonanie sterownika ze względu na brak jakichkolwiek umiejętności w tej dziedzienie - ale to są sporadyczne wypadki i moim skromnym zdaniem cel został osiągnięty.

[kekon7 ●]

Widziałem w jednym ze sklepów internetowych sterownik do akwarium. Cena - 11000 zł !!! - koszmar. Zastanawiam się kto go kupi, chyba nawet bogata firma która postawi sobie akwarium roślinne 2000l będzię się zastanawiać Czasem może rzeczywiście przesadzam jeśli chodzi o podejście do projektowania i wykonywania różnego sprzętu chcąc robić to jak najbardziej profesjonalnie (może to również pasuje do twierdzenie "strzelanie z armaty do muchy") - to już taki nałóg niestety