Hallo, hatte heute mal Gelegenheit in ein pH211 von Hanna, ein relativ teures, mittelaltes Mikroprozessor pH Meter reinzuschauen. Da ja im Zusammenhang mit pH-Metern hier oftmals wilde Verschwörungstheorien und ausgefeilteste Schaltung auftauchen, dachte ich, ich poste mal, wie es im kommerziellen Bereich aussieht. Und zwar folgendermaßen: pH Elektrode geht an normale BNC-Buchse. Masse an Schaltungsmasse analog. Mittelpin BNC geht durch eine Ferritperle mit 5 Durchführungen über einen 10 MOhm Serienwiderstand an den Eingangspin eines ICL7612 in Impedanzwandlerkonfig. Parallel zum Pin geht ein 100 nF Folienkondensator (sieht billig aus, rund, gewickelt '100K') an Masse. Interessant ist: der OP ist ein relativ normaler CMOS-Verstärker. 1 pA bis max. 50 pA Input bias. Also von wegen Femtoampereverstärker. Nach dem ICL7612 direkt an den ADC (des verbauten Pics (?)). Irgendein Mikrocontroller halt. Der Pin ist hochgebogen und der Verstärker ist nur ca. 3 cm vom BNC Eingang entfernt. Kein Platinenkontakt im Eingangspfad. Das Gerät selbst ist innen mit Kupferfarbe bestrichen. Das wars dann auch. Nix weiter an Differenzverstärker etc. (allerdings wird die analoge Masse auch auf die Digitalplatine geführt. Kann sein, dass die ebenfalls relativ zur Digitalmasse digitalisiert wird und dann subtrahiert.) Die analoge Masse ist ebenfalls an die Farbe, an die Bodenplatte, an den "Ref" 4mm Buchseneingang und den Temperaturfühler angeschlossen. Letzterer wird über einen TLC272 konditioniert. Negative Versorgung für die OPs kommt von ICL76605. Die Platine wurde nach dem letzten Verlöten jedenfalls nicht gewaschen. Tlw. Kolophoniumreste. Apropos: der TLC271/272 hat sogar noch weniger Eingangsstrom. Kosten nur ein paar Cent! Damit wäre die Theorie vom teuren Elektrometerverstärker wohl endgültig beerdigt.
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Widerlegt? Der ICL7612 wirbt: "Of particular significance is the extremely low (1pA) input current, input noise current of 0.01pA/√Hz , and 1012Ω input impedance. These features optimize performance in very high source impedance applications." Der ist also schon sehr hochohmig und damit für pH Meter geeignet. Davor nahm man gerne den CA3140 (Greisinger) der mit 10pA typ schon deutlich schlechter ist. Einen AD549 will kein Hersteller bezahlen, ein AD8634 gabs noch nicht. Der Platinenaufbau mit Ferritperlen und fliegender Verdrahtung ist handelsüblich gut, der Kondensator ist eventuell besonders, hanna kennt sich schliesslich aus.
Die werben vielleicht damit, aber die Werte schaffen viele OPAs.
Spreewald schrieb: > Die werben vielleicht damit, aber die Werte schaffen viele OPAs. Heute dank CMOS ja, aber der ICL7612 ist "aus dem vorherigen Jahrhundert", das hanna Design ebenso. hanna ist ok, wenn man mal kurz pH messen will, aber nicht geeignet, ewig im Wasser zu hängen, dafür ist der Elektrodenstrom zu hoch. So richtige Hochpräzisions-pH-Meter waren das nicht, sondern Consumerware. Keine Frage, es gab auch richtig üble Schätzeisen, beispielsweise mit einem uA-Drehspulmessgerät direkt im Wasser ohne Batterie, das funktioniert bei Batteriesäure, aber nicht in Leitungswasser. Heute gibt es bessere OpAmps, für weniger Geld als der ICL7612 damals, also warum nicht bessere OpAmps nehmen, und den Einsatzbereich erweitern ? Mein Greisinger ist oftmals schon verdammt langsam in sauberem Wasser.
was hat denn die Geschwindigkeit mit dem Opa zu tun? Dass hängt an der Elektrode und der Leitfähigkeit der Lösung. Jeder der dieses Hanna benutzt, hat es dauerhaft in KCl. Niemand nutzt das nur sporadisch. Die Elektroden halten locker 2 Jahre.
Spreewald schrieb: > Die Elektroden halten locker 2 Jahre. Uups, was mach ich mit meinen 20 Jahre alten, die immer noch gut kalibiert werden können ? 2 Jahre ist gerade über die Gewährleistung.
Keine Ahnung, aber im Laboralltag hält keine Elektrode so lang. Die stirbt eher an den Lösungen die gemessen werden, Glasbruch etc. Nach maximal 5 Jahren fliegen die bei uns raus.
Die Lebensdauer von pH- Elektroden wird wesentlich vom "sauberen" Handling und Aufbewahren durch den Anwender bestimmt.
eben. gibt es eigentlich irgendwo eine Berechnung, wie stark der Bissstrom die Elektrode degradiert? Also mal quantitativ.
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