Hi! Ich versuche gerade eine eigene Platine für pH und EC Messung zusammmen zu bekommen und habe bei meinem aktuellen pH-Meter ein wenig "spioniert". Was mir direkt aufgefallen ist sind der Widerstand und das unidentifizierte Bauteil welches zum mC(?) geht. Kann mir eventuell jemand sagen welche Bauteile das sind und den Sinn der Schaltung umreissen? http://abload.de/img/20131111_165522ohpr8.jpg http://abload.de/img/20131111_165533g6r1p.jpg Ich frage im Speziellen deshalb, weil ich bereits die hierfür gedachte pH Sonde einfach an einer, auf ein Protoboard gelöteten, Buchse mit einem Interface von atlas-scientific.com hatte und die Messergebnisse ein Graus waren. Dieses pH Gerät misst jedoch absolut konstant und auch genau wenn die Sonde ein Mal abgesteckt und wieder an gesteckt wurde. Ich habe die Sonde bereits 1 Jahr im Einsatz und bei der Nachkalibrierung zeigte sich eine Abweichung von 0,03 oder so. Die neue Platine nutzt einen BNC Anschluss und die besseren Leiterbahnen dürften wohl ihren Teil zur Messgenauigkeit beitragen aber ich habe das ungute Gefühl, dass die Messergebnisse trotzdem nicht meinen Vorstellungen entsprechen werden. (Platine ist noch nicht hier.) Die Frage anders gestellt: Ist es möglich den Grund für diese Konstanz aus der Schaltung zu ersehen und es selbst nach zu bauen? Grüße, Chris
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Meinst du das "rote" bauteil? Konnte die Schrift nicht lesen, da es trotz 2MiB Bildgroesse unscharf war ;) Sieht aus wie ein Kondensator, nur was fuer einer.. Fuer den EC Wert muss die Temperatur kompensiert werden, ssonst stimmen die Ergebnisse nicht. Glaube dass die von die angespochene Konstantheit auf die verwendete Sonde zurueckzufuehren ist.
Mladen G. schrieb: > Meinst du das "rote" bauteil? > Konnte die Schrift nicht lesen, da es trotz 2MiB Bildgroesse unscharf > war ;) > Sieht aus wie ein Kondensator, nur was fuer einer.. > > > Fuer den EC Wert muss die Temperatur kompensiert werden, ssonst stimmen > die Ergebnisse nicht. > > Glaube dass die von die angespochene Konstantheit auf die verwendete > Sonde zurueckzufuehren ist. Ja ... Handykamera. ;) Ich hab das Teil leider gerade nicht hier, sonst hätte ich sowieso einfach die Bauteilnummer gepostet bzw. mir selbst nachgesehen. Ich habe mich aber gerade durch einen Haufen Threads bezüglich pH Messung gekämpft und mir wurde schon einiges klarer. - Der Widerstand (100kO) dient wohl dazu den gezogenen Strom möglichst gering zu halten, um die Standzeit der Sonde zu erhöhen. - Der schwarze IC ist wohl ein OPV und die Technik das Beinchen des OPV's nach oben zu biegen wurde hier auch empfohlen, wohl um Störungen zu minimieren. - Beim "roten Bauteil" bin ich mir nicht sicher. Meistens wurde von Kondensatoren eigentlich abgeraten. Ich glaube übrigens nicht, dass die Sonde dafür verantwortlich ist. Ohne einer brauchbaren Sonde sind die Messungen sowieso zu vergessen - Das ist klar. Aber genau diese Sonde hat in Verbindung mit meiner Schaltung nur Müll produziert, auch wenn die Schaltung zugegebenermaßen nicht gut war. Aber auch in den anderen Themen ist der Knackpunkt vorm OPV bzw. der OPV und nicht die Sonde selbst. Eigentlich müssen sowohl für EC als auch pH die Werte temperaturkompensiert sein nur wirkt es sich beim EC deutlich stärker aus. Aber das ist mir alles klar. :) Grüße, Chris
> Die neue Platine nutzt einen BNC Anschluss und die besseren Leiterbahnen > dürften wohl ihren Teil zur Messgenauigkeit beitragen aber ich habe das Du solltes dich fragen warum der Hersteller deines Mustergeraetes keine Platine verwendet sondern Teile der Schaltung einfach in der Luft haengen hat. Dafuer gibt es Gruende. .-) Olaf
Christian E. schrieb: > Die neue Platine nutzt einen BNC Anschluss und die besseren Leiterbahnen > dürften Was kannst du am Widerstand und Wima-MKP-Kondensator nicht erkennen ? Die wollen Störungen im Signal dämpfen mit diesem RC Glied, das pH-Meter reagiert doch schon, wenn du nur mit der Hand neben dem abgeschirmten Kabel rumwedelst. Diese Dämpfung macht man aber besser hinter dem CA3140 Gigaohm-OpAmp, davor ist nur ein Fernhalten von UKW-Rundfunk nötig, eine Spule in Reihe tut es. Meinst du, Greisinger hätten nicht absichtlich die Leitung aufwändig freifliegend in der Luft zusammengelötet, wohl wissend, daß eine Leiterplatte das Messergebnis verfälscht, nicht nur wenn sie nass ist sondern sogar trocken. Der Kondensator allerdings auch, der ist "supoptimal", besser ist eine Spule in Reihe, freifliegend, oder wenigstens ein besserer Kondensator mit geringerem Leckstrom (Panasonic polypropylene, besser als Styroflex). Die BNC oder Chinch Buchse solte übrigens Teflon-Isolation haben, auch wenn du unbedingt die Leiterbahn über die Platine führen willst brauchst du eine Teflon-Platine.
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Hmm, braucht es da abgesehen vom schwebenden Beinchen irgendwelche Magie? Also ich verwende seit Ewigkeiten die angehängte Schaltung und mir ist nie etwas aufgefallen, auch nicht im Vergleich zu einem mehr als 100 mal so teuren Laborgerät. vlg Timm
Hallo Christian, also das rote Bauteil ist ein (guter) Kondensator, der mit dem Widerstand eine Tiefpass bildet um z.B. 50 Hz zu unterdrücken. Eine pH Elektrode ist eine Spannungsquelle mit einem Innenwiderstand von mindestens 100MOhm, wenn nicht noch höher, die pro pH ca. 58mV liefert. Dies kann sie aber nur, wenn der Eingang an den dies pH Elektrode angeschlossen wird extrem hochohmig ist. Sonst gibt es ein Spannungsteiler und du misst immer zu wenig. Um dies zu erreichen ist das "Beinchen" des Operationsverstärkers hochgebogen, damit selbst Verschmutzungen auf der Leitrplatte keine unerwünschten Widerstände ergeben können. Damit eine pH Messun funktioniert brauchst du also einen OP mit extrem hohem Eingangswiderstand. Der Kondensator muss einen extrem hohen DC Widerstand haben, weshalb man da immer noch gerne bedrahtete Cs verwendet. Entscheiden ist aber ein sauberer Aufbau. Flussmittelreste über IC Pins machen alles kaputt. Deshalb hängt man das pH-Signal gerne freitragend an den Verstärkereingang, der oft nur als Impedanzwandler arbeitet. Flussmittel bildet mit dem Innenwiderstand der pH Elektrode einen Spannungsteiler. Das Dumme ist, dass sich der Widerstand des Flussmittel durch Umwelteinflüsse (Temperatur, Feuchte) ändert und somit für die wildesten Messergebnisse sorgt. Man kann das Signal zwar auch über die Leiterplatte führen, muss dann die Leitungen aber mit einem Guardring schützen. Denke das hast du bei deinem Aufbau nicht gemacht, wodurch die ungenauen Messwerte entstehen. Viel Erfolg Transi
Jonas Biensack schrieb: > für die pH-Wert Schaltung brauchst du einen Op ala INA... > > Gruß jonas Das wurde bereits (hier: Beitrag "pH-Messung mit Elektrometerverstärker") breit diskutiert und mir macht der Thread den Eindruck als wäre ein INA nicht die optimale Lösung? Olaf schrieb: >> Die neue Platine nutzt einen BNC Anschluss und die besseren Leiterbahnen >> dürften wohl ihren Teil zur Messgenauigkeit beitragen aber ich habe das > > Du solltes dich fragen warum der Hersteller deines Mustergeraetes keine > Platine verwendet sondern Teile der Schaltung einfach in der Luft > haengen hat. Dafuer gibt es Gruende. .-) > > Olaf Das habe ich ja bereits weiter oben stehen. Leider habe ich die Platine bereits bestellt. Ich muss jedoch auch dazu sagen, dass die Platine speziell dafür gedacht war vorerst mit dem interface von Atlas Scientific pH und EC zu messen und die Regulierung seitens des uC zu testen bevor ich mich damit befasse die pH und EC Messung so exakt wie möglich hin zu bekommen mit Verzicht auf dieses, recht teure, Interface. Interessanterweise ist auf der Seite von AS keine Rede von diesen Problemen und sie selbst benutzen ein BNC-breakout Board welches sie sogar über ein Steckbrett mit dem Interface verbinden. (Siehe hier: https://www.atlas-scientific.com/components.html) Laut AS sind damit "scientific grade" Messungen möglich?! MaWin schrieb: > Christian E. schrieb: >> Die neue Platine nutzt einen BNC Anschluss und die besseren Leiterbahnen >> dürften > > Was kannst du am Widerstand und Wima-MKP-Kondensator nicht erkennen ? > > Die wollen Störungen im Signal dämpfen mit diesem RC Glied, das pH-Meter > reagiert doch schon, wenn du nur mit der Hand neben dem abgeschirmten > Kabel rumwedelst. Diese Dämpfung macht man aber besser hinter dem CA3140 > Gigaohm-OpAmp, davor ist nur ein Fernhalten von UKW-Rundfunk nötig, eine > Spule in Reihe tut es. > > Meinst du, Greisinger hätten nicht absichtlich die Leitung aufwändig > freifliegend in der Luft zusammengelötet, wohl wissend, daß eine > Leiterplatte das Messergebnis verfälscht, nicht nur wenn sie nass ist > sondern sogar trocken. Der Kondensator allerdings auch, der ist > "supoptimal", besser ist eine Spule in Reihe, freifliegend, oder > wenigstens ein besserer Kondensator mit geringerem Leckstrom (Panasonic > polypropylene, besser als Styroflex). > > Die BNC oder Chinch Buchse solte übrigens Teflon-Isolation haben, auch > wenn du unbedingt die Leiterbahn über die Platine führen willst brauchst > du eine Teflon-Platine. Hmmmm. Also das Messgerät hat in dieser Form mir sehr gute Dienste geleistet und ich habe eigentlich keinerlei Fehlfunktion bzw. Störungen fest stellen können. (Wenn das Kabel nicht komplett gerade gezogen wird weicht die Messung um 0,01-0,02pH ab aber das steht auch als Hinweis im Handbuch.) Ich hatte das von dir besagte Problem, dass die Messung bereits stark schwankte wenn ich mit meiner Hand nur in die Nähe gekommen bin. Und ich wollte eben wissen woher dieser Effekt kommt. Jetzt weiß ich es. Aber lässt sich dieser Effekt, bzw. diese extreme Störanfälligkeit, tatsächlich nur mit einem einfachen "frei fliegenden" Beinchen und einer Spule vollständig unterdrücken? Ich will sie nicht unbedingt über die Platine führen. Nur als ich die Platine entworfen habe wusste ich es noch nicht besser. ;) Timm Reinisch schrieb: > Hmm, > > braucht es da abgesehen vom schwebenden Beinchen irgendwelche Magie? > > Also ich verwende seit Ewigkeiten die angehängte Schaltung und mir ist > nie etwas aufgefallen, auch nicht im Vergleich zu einem mehr als 100 mal > so teuren Laborgerät. > > vlg > Timm Interessant! Vielen Dank auf jeden Fall für die Schaltung. Im anderen Thread wurde gesagt, dass eine Genauigkeit < pH 0,1+- quasi "unmöglich" für einen Nicht-Profi sein soll. Die Schaltung meines Gerätes sieht mir aber nicht sonderlich komplex aus und ich sehe selbst, dass es sehr exakt misst. (Ist auch ein recht erfolgreiches Gerät.) Transi schrieb: > Hallo Christian, > > also das rote Bauteil ist ein (guter) Kondensator, der mit dem > Widerstand eine Tiefpass bildet um z.B. 50 Hz zu unterdrücken. > > Eine pH Elektrode ist eine Spannungsquelle mit einem Innenwiderstand von > mindestens 100MOhm, wenn nicht noch höher, die pro pH ca. 58mV liefert. > Dies kann sie aber nur, wenn der Eingang an den dies pH Elektrode > angeschlossen wird extrem hochohmig ist. Sonst gibt es ein > Spannungsteiler und du misst immer zu wenig. > > Um dies zu erreichen ist das "Beinchen" des Operationsverstärkers > hochgebogen, damit selbst Verschmutzungen auf der Leitrplatte keine > unerwünschten Widerstände ergeben können. > > Damit eine pH Messun funktioniert brauchst du also einen OP mit extrem > hohem Eingangswiderstand. Der Kondensator muss einen extrem hohen DC > Widerstand haben, weshalb man da immer noch gerne bedrahtete Cs > verwendet. > Entscheiden ist aber ein sauberer Aufbau. Flussmittelreste über IC Pins > machen alles kaputt. Deshalb hängt man das pH-Signal gerne freitragend > an den Verstärkereingang, der oft nur als Impedanzwandler arbeitet. > Flussmittel bildet mit dem Innenwiderstand der pH Elektrode einen > Spannungsteiler. Das Dumme ist, dass sich der Widerstand des Flussmittel > durch Umwelteinflüsse (Temperatur, Feuchte) ändert und somit für die > wildesten Messergebnisse sorgt. > > Man kann das Signal zwar auch über die Leiterplatte führen, muss dann > die Leitungen aber mit einem Guardring schützen. Denke das hast du bei > deinem Aufbau nicht gemacht, wodurch die ungenauen Messwerte entstehen. > > Viel Erfolg > Transi Wow vielen Dank! Bei meinem ersten Aufbau war es sowieso nur "zusammengefrickelt" aber ich habe schnell gesehen, dass eine pH Messung doch DEUTLICH sensibler ist als ich dachte. Zur Info hier meine baldige Versuchsplatine. Mir ist klar, dass ich mit dieser wohl wieder keine wirklich genauen Messungen hin bekommen werde. Aber solange ich zumindest grob +- 0,2pH hin bekomme würde es, vorerst, schon reichen. Aber darum gehts hier ja nicht. http://abload.de/img/board8pkan.jpg Die 230V am Board werden wohl ihr Übriges dazu beitragen. Viele Grüße, Chris
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Hi, magst mal erläutern, was auf der Platine jetzt den Impedanzwandler darstellt? Irgendwie bin ich grad blind ... vlg Timm
erkenne ich da ein (nicht freigerechnetes) Massepolygon? gaaaaanz schlecht
Timm Reinisch schrieb: > Hi, > > magst mal erläutern, was auf der Platine jetzt den Impedanzwandler > darstellt? > Irgendwie bin ich grad blind ... > > vlg > Timm Sorry von den BNC Anschlüssen gehts zum 3er Pinhead. Dort stecken die beiden Interfaces (pH & EC) von Atlas Scientific drauf. Die haben oben die Anschlüsse GND(PRB), PRB, 5V+ und unten TX, RX, GND. Da die aber recht teuer sind und ich das Teil wohl öfters bauen werde will ich das Interface eben selbst machen. Davon, dass ein "frei fliegendes" Beinchen mit dem Interface nur schwer machbar ist ganz abgesehen. PeterL schrieb: > erkenne ich da ein (nicht freigerechnetes) Massepolygon? gaaaaanz > schlecht Hä? So siehts eigentlich aus, nur erkennt dann keiner was. ;) http://abload.de/img/unbenanntxceup.jpg Hatte es eigentlich bei mir im Thread öfters zum Drübersehen hochgeladen und es gab keine Beschwerden. Eventuell könnte ich die Platine noch ändern. Wie würde der Guard Ring hier sinnvollerweise aussehen? Grüße, Chris
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Hi, pack den Impedanzwandler direkt an die Buchse und schließ ihn direkt an, fertig. Dann brauchst du auch das Interface von Atlas nicht. Viele liebe Grüße Timm
TReinisch schrieb: > Hi, > > pack den Impedanzwandler direkt an die Buchse und schließ ihn direkt an, > fertig. Dann brauchst du auch das Interface von Atlas nicht. > > Viele liebe Grüße > Timm Das Problem ist, dass ... 1. Die Platine bereits so in der Fertigung ist. 2. Ich noch zu wenig Ahnung habe was pH-Messung angeht. Habe mich durch einige Threads gekämpft aber ich bin mir noch nicht ganz im Klaren drüber welchen Impedanzwandler ich benötige, wie ich das Ganze dämpfe, etc. bzw. habe mich damit noch nicht ausreichend auseinandergesetzt. Ich hatte keine Ahnung von der Analogtechnik die hinter der pH Messung steckt und mir daher einfach das Interface bestellt um mir den Teil, zumindest am Anfang, etwas einfacher zu gestalten. Im Nachhinein wäre es anders wohl besser gewesen. Jetzt kann ich es nur mal so probieren und sehen was dabei raus kommt. Ist die EC Messung eigentlich ähnlich "komplex" wie die pH Messung? Grüße, Chris
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Christian E. schrieb: > Hmmmm. Also das Messgerät hat in dieser Form mir sehr gute Dienste > geleistet > lässt sich dieser Effekt, bzw. diese extreme Störanfälligkeit, > tatsächlich nur mit einem einfachen "frei fliegenden" Beinchen und einer > Spule vollständig unterdrücken? Was schreibst du für einen Käse ? Das Messgerät HAT fliegende Beinchen und reagiert TROTZDEM auf deine Hand, misst aber wenigstens genau, im gegensatz zu deiner Konstruktion bei der BNC über Leiterbahn geht. > ich habe eigentlich keinerlei Fehlfunktion bzw. Störungen fest stellen > können. > Ich hatte das von dir besagte Problem, dass die Messung bereits stark > schwankte wenn ich mit meiner Hand nur in die Nähe gekommen bin. Ist eine schwankende Messung durch eine Handbewegung etwa keine Störung ? Wenn man pH und Leitwert und Temperatur mit einem uC misst, kann man die Temperaturkompensation und Filterung per Software machen, ebenfalls den Wechselstrom für die Leitwertelektrode und Umschaltung von deren Messbereich. Man braucht also lediglich einen extrem hochohmigen OpAmp (Elektrometerverstärker, AD549L, LM6001, CA3140) mit dem man die pH-Elektrode abgreift, der muss nicht mal besonders genau sein und nicht unbedingt verstärken, allerdings braucht man eine virtuelle Masse als Nullpunkt weil es j auch negative Spannungen gibt und man muss sich Gedanken machen, ob sich EC und pH Elektrode nicht stören wenn sie gleichzeitg im Wasser stecken, also für Potentialfreiheit sorgen, notfalls in dem nur eine zu einer Zeit von denen per Reed-Relais angeklemmt wird.
MaWin schrieb: > Christian E. schrieb: >> Hmmmm. Also das Messgerät hat in dieser Form mir sehr gute Dienste >> geleistet >> lässt sich dieser Effekt, bzw. diese extreme Störanfälligkeit, >> tatsächlich nur mit einem einfachen "frei fliegenden" Beinchen und einer >> Spule vollständig unterdrücken? > > Was schreibst du für einen Käse ? > > Das Messgerät HAT fliegende Beinchen und reagiert TROTZDEM auf deine > Hand, misst aber wenigstens genau, im gegensatz zu deiner Konstruktion > bei der BNC über Leiterbahn geht. > >> ich habe eigentlich keinerlei Fehlfunktion bzw. Störungen fest stellen >> können. >> Ich hatte das von dir besagte Problem, dass die Messung bereits stark >> schwankte wenn ich mit meiner Hand nur in die Nähe gekommen bin. > > Ist eine schwankende Messung durch eine Handbewegung etwa keine Störung > ? > > > Wenn man pH und Leitwert und Temperatur mit einem uC misst, kann man die > Temperaturkompensation und Filterung per Software machen, ebenfalls den > Wechselstrom für die Leitwertelektrode und Umschaltung von deren > Messbereich. Man braucht also lediglich einen extrem hochohmigen OpAmp > (Elektrometerverstärker, AD549L, LM6001, CA3140) mit dem man die > pH-Elektrode abgreift, der muss nicht mal besonders genau sein und nicht > unbedingt verstärken, allerdings braucht man eine virtuelle Masse als > Nullpunkt weil es j auch negative Spannungen gibt und man muss sich > Gedanken machen, ob sich EC und pH Elektrode nicht stören wenn sie > gleichzeitg im Wasser stecken, also für Potentialfreiheit sorgen, > notfalls in dem nur eine zu einer Zeit von denen per Reed-Relais > angeklemmt wird. Du hast mich falsch verstanden. MEINE Prototyp-Platine hatte solche Messschwankungen. Also das Interface und die Bauteile mit Proto-Board "zusammengefrickelt". Das Messgerät selbst hat keinerlei Schwankungen. Maximal 0,02 oder so eben aber die Messung ist eigentlich sehr stabil. Wenn die pH Sonde still in einer Flüssigkeit steht, schwankt es gerade mal um 0,01. Nach 1 Jahr sagte die pH 7 Lösung 6,97. Deshalb wollte ich mich an diesem Design orientieren. Gibt es elegantere Lösungen als ein Reed-Relais? Grüße, Chris
Christian E. schrieb: > Gibt es elegantere Lösungen als ein Reed-Relais? Natürlich, erst gar keine Differenzspannung zwischen EC und pH Elektrode auftreten lassen, durch geeignetes Schaltungsdesign bei dem beide Elektroden auf demselben Potential liegen. Oder, weil man Elektroden sowieso reinigt, jede in einer eigenen Messkammer halten, die nacheinander geflutet und ausgeblasen und gespült werden.
MaWin schrieb: > Christian E. schrieb: >> Gibt es elegantere Lösungen als ein Reed-Relais? > > Natürlich, erst gar keine Differenzspannung zwischen EC und pH Elektrode > auftreten lassen, durch geeignetes Schaltungsdesign bei dem beide > Elektroden auf demselben Potential liegen. > > Oder, weil man Elektroden sowieso reinigt, jede in einer eigenen > Messkammer halten, die nacheinander geflutet und ausgeblasen und gespült > werden. Leider ist Schaltungsdesign absolut nicht meine Stärke. Hast du da einen Tipp zu Lektüre oder eventuell eine Schaltung? Habe aktuell keine Ahnung wie ich das realisieren könnte. Der 2. Vorschlag kommt leider nicht in Frage. Also: Ich hänge die pH-Sonde an einen BNC Anschluss und "frei fliegend", mit einer Spule dazwischen, an z.B. einen CA4130. Von dort gehts dann direkt zum Atmega2560 der mir, mit 10-Bit Auflösung, das 0-5V Signal über den ADC in einen pH Wert auflöst. Rein vom ADC her sollte also eine Genauigkeit von grob 0,003pH möglich sein. Kommt das hin? Grüße, Chris
Christian E. schrieb: > Im anderen > Thread wurde gesagt, dass eine Genauigkeit < pH 0,1+- quasi "unmöglich" > für einen Nicht-Profi sein soll. Damit war wahrscheinlich gemeint, dass für Messungen in diesem GENAUIGKEITbereich umfangreiche Kenntnisse der physikalischen Chemie erforderlich sind. Christian E. schrieb: > Rein vom ADC her sollte also eine > Genauigkeit von grob 0,003pH möglich sein. Kommt das hin? siehe oben
Timm Reinisch schrieb: > Also ich verwende seit Ewigkeiten die angehängte Schaltung und die iet viel zu niederohmig. Das problem mit zu niederohmigen pH-Meter-Eingängen ist nicht die Meßgenauigkeit, denn die kann man hinkalibrieren. Das Problem ist viel mehr, daß man sich mit einem zu niederohmigen Eingang die Sonde auf Dauer ruiniert, weil es Dissoziation in der Glasfritte gibt und damit die ganze Elektrochemie gestört wird. W.S.
Hallo, W.S. schrieb: > Timm Reinisch schrieb: >> Also ich verwende seit Ewigkeiten die angehängte Schaltung > > und die iet viel zu niederohmig. also ich finde 1.7 pA bei pH=0 und 0.7 pA bei pH=14 gar nicht so schlecht. > weil es Dissoziation in der Glasfritte gibt magst du erklären, was das bedeuten soll? vlg Timm
"An Optimum pH-Electrode Circuit" Damit haben sie im Prinzip recht (UKW Störsignalfilterung fehlt), wozu man allerdings einen GBW von 17MHz für eine pH-Elektrode braucht, wusste der Schreiberling sicherlich selber nicht so genau. Interessant, wie TI inzwischen die Bauteile von NS schon als die eigenen annimmt. Nun ja, NS war ja auch eine Abspaltung von TI Ingenieueren, also ist die Nähe wohl nicht so überraschend. Allerdings fehlt nun das EC Circuit auf demselben Potential.
Hallo, nee MaWin, das sehe ich ehrlich gesagt anders. Eine normale Consumer-pH-Elektrode liegt im Bereich von einigen 10 MΩ bis 100 MΩ, wofür man da unbedingt auf fA gehen soll, erschließt sich mir nicht so recht. Für mich als Elektronik-Laien liest sich das eher wie der feuchte Traum der TI Marketingabteilung. vlg Timm
Timm Reinisch schrieb: > wofür man da unbedingt auf fA gehen soll Es gibt keinen Grund, KEINEN solchen "Elektrometer" OpAmp zu verwenden. Man MUSS nicht den Schrott von vor 40 Jahren einbauen. PH-Elektroden profitieren von niedrigstem Strom, mit Lebensdauer und guten Ergebnissen auch in schlecht leitendem Wasser, dafür ist der Offset nicht so schlimm, 3mV reicht für pH 0.1, 150uV für pH 0.01, und die Geschwindigkeit des OpAmps egal. Ich hatte 3 OpAmps in fallender Qualität und Preis genannt, der von TI ist nicht mal der Beste, wobei unterschiedliche gut sind je nach Temperatur der Elektronik.
Timm Reinisch schrieb: > nee MaWin, das sehe ich ehrlich gesagt anders. > Eine normale Consumer-pH-Elektrode liegt im Bereich von einigen 10 MΩ > bis 100 MΩ, wofür man da unbedingt auf fA gehen soll, erschließt sich > mir nicht so recht. Diese Werte für den Innenwiderstand der Kette waren schon vor 50 Jahren gültig. Wie dies heute aussieht, ist mir nicht bekannt. Es wäre aber irre, wenn die Widerstände heutiger Ketten gestiegen wären. Im Gegenteil, durch Forschung sollte man den Widerstand zwischenzeitlich gesenkt haben. Geht man von der allg. Regel aus, dass der Eingangswiderstand des Messverstärkers ca. das 10 fache betragen soll, kann sich jeder den erforderlichen Eingangswiderstand ausrechnen. Ob da fA notwendig sind, sollte der Elektroniker jetzt selbst beurteilen können.
Früher waren auch oft Messketten aus getrennter Elektrode und Gegenelektrode üblich, die sind nicht so hochohmig wie die heute verbreiteten Einstabmessketten.
MaWin schrieb: > Wenn man pH und Leitwert und Temperatur mit einem uC misst, kann man die > Temperaturkompensation und Filterung per Software machen, ebenfalls den > Wechselstrom für die Leitwertelektrode und Umschaltung von deren > Messbereich. Man braucht also lediglich einen extrem hochohmigen OpAmp > (Elektrometerverstärker, AD549L, LM6001, CA3140) mit dem man die > pH-Elektrode abgreift, der muss nicht mal besonders genau sein und nicht > unbedingt verstärken, allerdings braucht man eine virtuelle Masse als > Nullpunkt weil es j auch negative Spannungen gibt und man muss sich > Gedanken machen, ob sich EC und pH Elektrode nicht stören wenn sie > gleichzeitg im Wasser stecken, also für Potentialfreiheit sorgen, > notfalls in dem nur eine zu einer Zeit von denen per Reed-Relais > angeklemmt wird. AD549L und LM6001 sind ja "ubezahlbar". Ich weiß ja nicht was normalerweise aufgerufen wird für solche Bauteile aber AD549L z.B. finde ich für 30€+. Und ich nehme an du meintest LMC6001? Finde zu LM6001 nichts. Der LMC6001 kostet auch 20€+ wenn ich das richtig im Kopf habe. Den CA3140 gibts im DIP-8 Gehäuse für -,50€ bei Reichelt. Das war eher die Preisklasse die ich mir vorgestellt habe. Ich meine 10€ oder so gingen ja noch aber 30€? Bekomme ich mit dem AD549L denn noch brauchbare Ergebnise hin? Grüße, Chris
Hallo Chris, nur so am Rande: der MAX407 liegt so bei 6-7 € und kommt ja selbst bei deutlich saurem und alkalischem pH nur in den einstelligen pA-Bereich, dazwischen ist er noch deutlich besser. Das extrem geringe GBP ist sicherlich eher von Vorteil, als von Nachteil. vlg Timm
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Timm Reinisch schrieb: > Hallo Chris, > > nur so am Rande: der MAX407 liegt so bei 6-7 € > > und kommt ja selbst bei deutlich saurem und alkalischem pH nur in den > einstelligen pA-Bereich, dazwischen ist er noch deutlich besser. > > Das extrem geringe GBP ist sicherlich eher von Vorteil, als von > Nachteil. > > vlg > > Timm Den MAX407 hatte ich zwischendurch auch irgendwann mal am Schirm. 7€ sind aber immer noch kein Geschenk. Muss dann denn so viel hin legen für einen OpAmp der brauchbare Ergebnisse mit einer pH Sonde liefert oder gibts keine günstigen Alternativen? Was meinst du zum CA3140? Der wurde jetzt schon mehrfach in anderen Themen vorgeschlagen (wenn auch meist vom selben User) und wäre wirklich günstig. Dass Reichelt ihn führt würde mir auch einiges erleichtern. Ich meinte im letzten Post natürlich ob ich mit dem CA3140 noch brauchbare Ergebnisse bekomme. €: Oh, ich sehe gerade Du selbst hast hier Beitrag "Re: Ph Messumformer 0..5V" den CA3140 als "absolut tauglich" bezeichnet. Hat das noch Gültigkeit? :) Grüße, Chris
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Hallo Chris, na also meiner Meinung nach spricht überhaupt nichts dagegen, besonders nicht bei einer normalen pH-Elektrode. vlg Timm
Timm Reinisch schrieb: > Hallo Chris, > > na also meiner Meinung nach spricht überhaupt nichts dagegen, besonders > nicht bei einer normalen pH-Elektrode. > > vlg > > Timm Alles klar! Welche Anwendungen gäbe es denn noch ausser "einer normalen pH-Elektrode"? Ich glaube ich habe oben auch erwähnt, dass ich plane eine EC Elektrode parallel zu nutzen, falls das etwas ändert. Welche Werte sind für diese Anwendung eigentlich wichtig, neben dem Eingangswiderstand? In diesem Fall sinds 1,5TΩ somit 0,15pA bei pH4 wenn mich nicht alles täuscht. Ich dachte 10^15Ω sollten es schon sein aber die 1,5*10^12Ω reichen offensichtlich schon locker? Das schaffen ja sehr viele OpAmps, also sind wohl noch andere Werte wichtig? Grüße, Chris
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Hi Chris, also mit „normaler” pH-Elektrode meinte ich genau das, eine normale Elektrode. Es gibt ja zum Beispiel solche mit kugelförmigem Glas, mit halbkugelförmigem Glas oder sogar mit planem Glas, dann gibt es welche mit extra dickem Glas oder extra dünnem Glas oder Glas, das besonders beständig gegen bestimmte Substanzen ist. Eine normale pH-Elektrode hat eine Glaskugel. Eine submikro-Elektrode mit planem Glas in extra dick wird einen sehr viel höheren Innenwiderstand haben. Bei einer Elektrode mit vielleicht 50 oder 100 MΩ wären 10 GΩ mehr als ausreichend, die Lebensdauerverkürzung durch den Strom spielt überhaupt keine Rolle. IMHO! vlg Timm
Weil ich ihn gerade gefunden habe: Würde z.B. ein AD820AN Vorteile bieten? Kostet ja immerhin das 6-fache. Weil du es gerade erwähnst: Ich werde diesbezüglich noch mit dem Lieferanten der Sonde sprechen aber es kann schon sein, dass eine flache Sonde Verwendung findet. Grüße, Chris
Ich werfe interessehalber noch den CA3420 in den Ring, da er in meinem Messgerät von GIB Industries verbaut ist. Somit sind dabei: CA3140 -,60€ CA3420 2,00$ AD820 3,20€ Wobei der CA3420 rein interessehalber dabei ist da er in einem professionellen Gerät verbaut ist, ihn Reichelt z.B. aber nicht führt. Anhand welcher Kriterien sollte ich mich hier entscheiden? Würde sie gerne selbst beurteilen können. Grüße, Chris
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Wenn ich das richtig verstanden habe, ist der entscheidende Faktor wohl der "Input Voltage Offset". Diese hier habe ich den Datenblättern entnommen ... CA3140 Typ 5mV Max 15mV CA3420 Typ 5mV Max 10mV AD820AN Typ 0,1mV Max 0,8mV Somit ist der AD820AN wohl eindeutig im Vorteil, wenn auch der CA3420 im Greisinger Messgerät wohl schon absolut ausreichend ist. Ich werde den AD820AN mal probieren und eventuell später nach einem günstigeren suchen. Nun habe ich mich daran gemacht den OpAmp zu beschalten. Wenn ich das richtig verstanden habe, hätte ich am Ende gerne eine Spannung 0V-5V die ich dann mim mC verarbeite. Somit sollte ich die 7*59mV auf 2,5V verstärken was nach Adam Riese einen Faktor von ~6,0533 ergibt. Optimalerweise addiere ich direkt noch eine Offsetspannung von 2,5V hinzu um eben 0-5V zu erhalten. Den Rest wie Gain&Offset mache ich dann softwareseitig. Jetzt stellen sich mir ein paar Fragen ... 1) Überall wird der OPV als Nicht-invertierender Verstärker (Elektrometerschaltung) betrieben. Hier habe ich ja dann 5V bei ph0 und entsprechend 0V bei pH14. Kann ich ihn nicht einfach invertierend betreiben um es direkt "richtig rum" zu haben? Es ist zwar ganz einfach in der Software zu lösen aber wenns einfach mit einer anderen Beschaltung getan ist ... Why not? 2) Ich habe meine Schaltung angehängt. Wie realisiere ich mein Vorhaben? Kann ich einfach 2,5V an den "Null" Eingang des OpAmp hängen und er addiert sie? Oder benötige ich einen zusätzlichen OpAmp? 3) Wie bekomme ich die 5V die der OpAmp als Maximum ausgibt als Referenzspannung für den ADC an den mC um genaue Ergebnisse zu erhalten? Irgendwie muss ich den OpAmp und den mC doch "abgleichen", oder? R1 ist ein 0815 Widerstand, da es die Präzisionswiderstände bei Reichelt nur bis 1MΩ gibt. Aber die Genauigkeit ist hier sowieso egal, richtig? C1 ist ein Glimmer-Kondensator, 470pF, 100V, +/- 2%. R2 und R3 sind nur beispielhaft, um die Verstärkung zu zeigen. Wären in der Praxis Präzisions Metallschichtwiderstände. Ich habe mir heute auch die Greisinger Schaltung angesehen und versucht nach zu bauen. Habe sie auch angehängt. Macht die so Sinn? Kann ich davon eventuell etwas übernehmen? Kann die eventuell jemand erläutern? (Dahinter kommt ein 4-fach OpAmp für Gain&Offset sowie Tempkompensation) Aktuelle Schaltung: http://abload.de/img/opamp7neqc.jpg Greisinger Schaltung: http://abload.de/img/greisingeryxfxb.jpg Grüße, Chris
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Christian E. schrieb: > Kann ich ihn nicht einfach invertierend > betreiben um es direkt "richtig rum" zu haben? Nein, invertierende Amps haben nur einen Eingangswiderstand in Höhe des ersten Widerstandes. Wenn du 0-5V rausbekommen willst, solltest du einen Rail-To-Rail OpAmp einsetzen. Wie genau er sein muss (offset voltage) weisst nur du, ob 1pH, 0.1pH oder 0.01pH und entsprechend wenig millivolt. Ich verstehe zwar nicht ganz, warum er so billig sein muss, brauchbare pH Elektroden kosten schliesslich auch Geld, aber ich werfe noch mal LMC6462 ein.
Wie willst Du die Messkette kalibrieren? Du musst wissen, dass sich u.a. die Steilheit (59mV/pH) im Laufe der Zeit ändert.
MaWin schrieb: > Christian E. schrieb: >> Kann ich ihn nicht einfach invertierend >> betreiben um es direkt "richtig rum" zu haben? > > Nein, invertierende Amps haben nur einen Eingangswiderstand in Höhe des > ersten Widerstandes. > > Wenn du 0-5V rausbekommen willst, solltest du einen Rail-To-Rail OpAmp > einsetzen. > Wie genau er sein muss (offset voltage) weisst nur du, ob 1pH, 0.1pH > oder 0.01pH und entsprechend wenig millivolt. > Ich verstehe zwar nicht ganz, warum er so billig sein muss, brauchbare > pH Elektroden kosten schliesslich auch Geld, aber ich werfe noch mal > LMC6462 ein. Alles klar. Das erklärt wieso immer ein extra OpAmp zum invertieren verwendet wurde. Nun 0,01pH ist sowieso illusorisch da hier nicht der OpAmp der Flaschenhals ist. Aber wenn es nichts kostet und ein Flaschenhals weniger ist ... Why not? Hier würde der AD820AN ja schon reichen. Nun, wenn die ganze Schaltung keine 30€ kostet fällt es mir schwer nochmal so viel für einen einzelnen OpAmp aus zu geben, wenn es auch brauchbare für 1/15 gibt. (Wie z.B. der CA3420 der seinen Dienst in einem professionellen Gerät verrichtet.) Der LMC6462 sieht auch gut aus was Preis und Datenblatt angeht! Leider führt ihn Reichelt nicht was aktuell (noch) ein Kriterium ist. Die Schaltung soll mal stehen damit ich sie testen kann. Da muss ich leider auf das zurückgreifen was einfach verfügbar ist. Wo liegt denn das Problem beim AD820AN? Wolfgang-G schrieb: > Wie willst Du die Messkette kalibrieren? > Du musst wissen, dass sich u.a. die Steilheit (59mV/pH) im Laufe der > Zeit ändert. Das ist mir schon klar, dass sich Offset und Gain ändern werden. ;) Naja zuerst wird in pH7 der Offset kalibriert und anschließend mit pH4 einfach gerechnet. Gain = (Offset - Messwert)/3 pH10 dann entsprechend, sofern über 3 Punkte kalibriert werden soll. Die neuen Werte dann im EEPROM speichern. Denkfehler? Grüße, Chris
Ich bin gerade etwas am verzweifeln was die Schaltung betrifft. Ich habe rund 15 Threads zu dem Thema durch und in jedem Thread findet eine andere Schaltung Anwendung. Einige sind von MaWin aber selbst hier weichen die Schaltungen voneinander ab. http://www.ti.com/lit/an/snoa529a/snoa529a.pdf Hier z.B. ist die Schaltung recht simpel aufgebaut, aber die Referenzelektrode wird mit 512mV beschaltet, was sonst eigentlich nirgends gemacht wird. Es ist auch die einizige Schaltung wo ein eigenes Bauteil für die exakte Referenzspannung benutzt wird. Sonst sind einfach +5V z.B. angegeben wobei ich denke, dass es recht wichtig ist wie exakt und vor allem stabil diese Spannung ist, speziell wenn einfach mit Spannungsteilern gearbeitet wird, oder? Beitrag "pH-Elektrode - OpAmp-Auswahl" Hier wiederum sieht die Schaltung ganz anders aus. Die Referenzelektrode liegt einfach auf Masse und hinter der Messelektrode hängt ein Impedanzwandler und ein invertierender OpAmp. http://www.freeinfosociety.com/electronics/schemview.php?id=2050 Hier hängt plötzlich ein C am zweiten OpAmp und auch der nichtinvertierende Eingang des zweiten OpAmp hängt nicht einfach an Masse, wobei das hier wohl dem Einstellen des Offsets dient. Hier findet auch plötzlich eine Diode Anwendung. http://www.octiva.net/projects/pH/ Ähnlich wie bei der vorigen Schaltung. Die Diode bei der Offset Einstellung fehlt jedoch, der Kondensator auch. http://damien.douxchamps.net/elec/ph_meter/ Hier wurde ein Tiefpass verwendet, welcher in keiner der vorigen Schaltungen Verwendung fand. Hier ist auch am ersten OpAmp ein Kondensator. In den vorigen Schaltungen war maximal am invertierenden einer. Beitrag "Re: pH-Verstärkerschaltung verändern" Hier hat MaWin wieder eine andere Schaltung aufgebaut die eigentlich recht simpel aussieht. Was hier jedoch mit der Referenzelektrode passiert, ist mir nicht ganz klar. Kommt die einfach auf GND? Beitrag "Re: pH Wert per ADC" Hier ist die Schaltung jedoch wieder eine andere genauso wie hier ... Beitrag "Re: Ph Messumformer 0..5V" Alle 3 Schaltungen sind vom selben User MaWin, der sich meistens beteiligt wenn es um pH Messung geht, wie auch in meinem Thread. (Ein Dank hier nochmal an Dich, MaWin. Die meisten brauchbaren Posts zu diesem Thema hier im Forum sind von Dir!) Der Vollständigkeit halber hier nochmal eine Schaltung wo die Referenzelektrode nicht einfach auf GND kommt. Beitrag "Re: pH Wert Verstärkerschaltung" Mir sind ein paar Dinge einfach noch nicht ganz klar. - Verstehe ich es richtig, dass die Referenzelektrode den Sinn hat ein Potential zu bietem zu welchem ich im Verhältnis messen kann ähnlich dem + und - Pol einer Batterie? Wenn ich somit +2,5V an die Refelektrode schalte müsste mir die Messelektrode bei z.B. pH6 2,559V ausgeben, richtig? - Wie schaffe ich es das Signal auf 0-5V umzuformen? Hier muss die Spannung ja extrem stabil sein da ansonsten die Werte ständig schwanken. Ich habe jedoch so gut wie nie in einem Thread davon gelesen, dass ein Augenmerk auf die Spannungsversorgung gelegt wird. Auch hat sich niemand drüm gekümmert genau 0-5V raus zu bekommen. Wenn ich aber sagen wir 1-4V raus bekomme und ich aber eine Referenzspannung von 5V am ADC habe geht mir ein haufen Auflösung verloren, davon, dass die Werte wieder extrem schwanken wenn die Versorgung nicht extrem stabil ist ganz abgesehen. Kann mich eventuell jemand erleuchten? In vielen Threads wird mit Schaltungen um sich geworfen als wäre es eine absolut triviale Angelegenheit hier mal eine Schaltung mit 4-5C's dann wieder eine komplett ohne. Ich blick nicht mehr durch. :( Grüße, Chris
Christian E. schrieb: > - Verstehe ich es richtig, dass die Referenzelektrode den Sinn hat ein Einzelpotentiale sind nicht messbar. Man kann nur die Differenz zweier Potentiale messen. Als Bezugselektrode wird eine Normalwasserstoffelektrode zu Null gesetzt. Die bei einer pH- Messkette verwendete Bezugselektrode ist eine Elektrode, die ein pH-wert unabhängiges Potential hat (z. B. Kalomel oder Ag/AgCl- elektrode). Die pH-Elektrode (z.B. Glaselektrode) ändert ihr Potential um ca. 59mV /pH. Die Differenz beider Potentiale ist somit proportional zum pH-Wert. Siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Glaselektrode Christian E. schrieb: > Kann mich eventuell jemand erleuchten? In vielen Threads wird mit > Schaltungen um sich geworfen als wäre es eine absolut triviale > Angelegenheit hier mal eine Schaltung mit 4-5C's dann wieder eine > komplett ohne. Ich blick nicht mehr durch. :( Wenn Dir die physikalisch chemischen Zusammenhänge bekannt sind (1. Schritt), dann kannst Du rel. leicht selbst eine Schaltung entwerfen. (Die Hochohmigkeit der Glaselektrode kennst Du ja schon)
Wolfgang-G schrieb: > Wenn Dir die physikalisch chemischen Zusammenhänge bekannt sind (1. > Schritt), dann kannst Du rel. leicht selbst eine Schaltung entwerfen. > (Die Hochohmigkeit der Glaselektrode kennst Du ja schon) Mein Problem ist aber weniger, dass ich das Signal nicht verstärkt bekomme, sondern, dass ich es mit einem ADC "synchronisiert" bekomme. (Ratiometrische Messung) Sobald ich weiß, dass die Elektrode 0mV bei pH7 und 59mV/pH liefert ist eine Schaltung die mir THEORETISCH 0-5V liefert eigentlich relativ simpel. Aber mit einer 6,05-fachen Verstärkung und 2,5V Offset hinzu addieren ist es leider nicht getan, denn dann muss ich trotzdem noch AREF in irgendeiner Form in die Schaltung mit rein bekommen. Ich versuche mich gerade daran die Schaltung aus diesem Thread Beitrag "Re: pH Wert Verstärkerschaltung" zu verstehen und auf meine Anforderungen um zu legen - Bin aber noch nicht ganz durch gestiegen. Mir liegt die Programmierung einfach viel mehr als das Schaltungsdesign da mir teilweise einfach Grundlagen fehlen. Die Funktion von R9/R10 ist mir noch klar aber danach wirds schwierig. Der TE meinte ja zuletzt er wird R6 weg lassen und R9/R10 auf 80k dimensionieren. Die Funktion von R11, R6 und R5 ist mir aber noch nicht ganz klar, speziell in Verbindung mit dem Spannungsteiler R9/R10 ... Grüße, Christian
Hallo Chris, hm, ist das nicht ein nicht invertierender Verstärker mit Verstärkung (R5+R6)/R6 oder so? vlg Timm P.S. Vielleicht soll R4, R11 und der C eine Art Tiefpass darstellen?
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Christian E. schrieb: > Mir liegt die Programmierung einfach viel mehr als das > Schaltungsdesign da mir teilweise einfach Grundlagen fehlen. Eine weitere Grundlage wäre die Schaltungstechnik mit Operationsverstärkern(OPV). Ich würde eine Schaltung mit 2 hintereinander geschalteten OPV verwenden. Den 1. OPV mit hochohmigen Eingang als Differenzverstärker, den 2. zur Verschiebung und Verstärkung, damit man in den Messbereich des A/D-Wandlers kommt. Zur Kalibrierung zwei Standardpufferlösungen z.B. pH 4 und pH 10 verwenden. --> bestimmte Spannungen am Ausgang des 2. OPV Den Rest kann man programmiertechnisch lösen. (liegt Dir ja mehr)
Hi! Ich habe mir mal diesen Artikel näher angesehen: http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Nichtinvertierender_Verst.C3.A4rker_mit_Offset Der Teil mit dem "Nichtinvertierenden Verstärker mit Offset" ist eigentlich genau der Teil den ich brauche. R1 und R2 gleich groß und schon ist mein Offset immer genau in der Hälfte von Vref. Jetzt wäre es natürlich noch Luxus die Verstärkung von Vref abhängig zu machen, denn eigentlich brauche ich eine Verstärkung von 0,826/Vref. (Von 0,059/(Vref/14)) Da ich aber nicht glaube, dass diese Aufgabe einfach zu lösen ist werde ich den Offset von Vref abhängig machen und die Verstärkung einfach fix so wählen, dass ich mich grob bei 0-5V bewege. (Also grob 6-fache Verstärkung. Im Bereich unter pH1 und über pH13 bewege ich mich sowieso nie.) Das ergibt bei der Schaltung vom vorigen Post eine Verstärkung von exakt 10 und ein Offset von Vref/2. Somit sind mir eigentlich alle Bauteile klar von der Schaltung des anderen Threads. R9/R10 bilden den Spannungsteiler um Vref/2 als Offset zu bekommen. R5 ist für die Verstärkung zuständig, R6 entfällt ja. R4 und R11 bilden mit C7 einen Tiefpass. Mir ist jetzt nur nicht ganz klar was passiert wenn man die Referenzelektrode einfach an den invertierenden Anschluss des OPVs dazuhängt, was ja ohne R6 der Fall ist. Kann dazu jemand etwas sagen? Meine Schaltung sieht momentan so aus: http://abload.de/img/schaltung1raikf.jpg Mich würde aber schon interessieren welcher Unterschied sich ergibt wenn ich es so machen würde: http://abload.de/img/schaltung2pxis1.jpg Kann mir das jemand erklären? Ich kann doch nicht einfach die Referenzelektrode an den invertierenden Eingang des OPVs hängen? Grüße, Christian
Christian E. schrieb: > wenn > ich es so machen würde Die erste ist falsch, die zweite ist richtig, allerdings ist der 10nF Kondensator schon eine heftige Leckstromquelle und die virtuelle Masse der 80k+80k an denen die pH-Elektrode hängt kann ein Problem werden, wenn du in derselben Suppe auch Leitwertmessungen machen willst. Auch ist die virtuelle Masse nicht mit einem Kondensator gepuffert, nicht mal hochfrequent, das kann ein Problem werden.
MaWin schrieb: > Christian E. schrieb: >> wenn >> ich es so machen würde > > Die erste ist falsch, die zweite ist richtig, > allerdings ist der 10nF Kondensator schon eine heftige Leckstromquelle > und die virtuelle Masse der 80k+80k an denen die pH-Elektrode hängt kann > ein Problem werden, wenn du in derselben Suppe auch Leitwertmessungen > machen willst. Auch ist die virtuelle Masse nicht mit einem Kondensator > gepuffert, nicht mal hochfrequent, das kann ein Problem werden. Kannst du mir kurz überreissen welche Spannungen mir am Ende beim OPV raus kommen und warum? Ich verstehe es nicht ganz. Kommen da wirklich AREF/2 + (7-pH)*0,059*6 raus? C für die virtuelle Masse ist jetzt dabei: http://abload.de/img/schaltungfzemk.jpg Ich bin mir aber, wie bei allen C's in der Schaltung, noch nicht sicher bezüglich der Dimensionierung. Für den 10nF C hätte ich einen Glimmer- oder noch lieber Styroflexkondensator genommen. Wie würdest du es sonst lösen? Das Thema bezüglich Leitwertmessung ist wieder ein ganz anderes. Du meinst es ist problematisch durch die AREF/2 an der Referenzelektrode? Ich muss mir die Leitwertmessung noch genauer ansehen aber könnte ich die nicht einfach ebenfalls auf AREF/2 virtuelle Masse legen? Wird mir die pH Messung nicht durch die EC Messung ebenfalls verfälscht? Grüße, Christian
:
Bearbeitet durch User
820pF ist natürlich zu wenig, 1uF täte es eher, aber deine virteuille
Masse wird je nach pH-Wert verschoben (200k an 40k Impedanz), die EC
Elektrode sollte um diese virtuelle Masse liegen, und ist daher
komplizierter.
Besser wäre eine solide Masse, an der die Abschirmung der pH-Elektrode
angeschlossen ist, Masse der Schaltung. Dann braucht man eine negative
Versorgungsspannung für den OpAmp damit er auch negative Spannungen
verstärken kann, und eine Verschiebung hin in den Messbereich des uC.
+-------+---- +5V
| |
| +-------+
9V +-|TPS7A30|-- GND
| | +-------+
| |
+-+--------- ca. -4V
Oder man baut eine stabile virtuelle Masse abgeleitet aus der
Referenzspannung des uC, und diese wiederum abgeleitet aus der
Versorgungsspannung, dann kann man die EC-Elektrode direkt aus dem uC
versorgen.
+--------+
+9V --|LP2950-5|--+------+------- AREF 5V
+--------+ | |
| 100k |
| | |
| +-----|+\
| | | >--+-- virt GND
| | +--|-/ |
| 100k | | |
| | +---(----+
| | |
0 --------+------+------+-------- AGND
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