pH-Wert-Messung mit dem LTC6078

[Katharina I. (katharina_i)]

Hallo zusammen,

ich baue gerade einen pH-Wert-Messer und bräuchte einmal Hilfe bei dem 
Aufbau der Schaltung, ich komme gerade erst ins erste Lehrjahr als 
Eletronikerin - also bitte keine Beleidigungen.

Meine Frage hierzu wäre, warum keine Spannung mehr am Ausgang des 
rechten OPV anliegt? Was habe ich falsch gemacht?
Ich möchte anhand dieser Tabelle 
http://www.ae-denkert.de/Vergleichswerte.html den el. Leitwert und somit 
den pH-Wert des Wassers heraus bekommen.

Grüße,
Katharina

[Eventutel (Gast)]

Katharina I. schrieb:
> Was habe ich falsch gemacht?

Denke über das "Woher" der Spannung am + Anschluss des OPV nach.

[Joe F. (easylife)]

V1 ist ja deine Spannungsversorgung, auch für die Op-Amps.
Damit das funktioniert, muss der negative Anschluss dieser 
Spannungsquelle schon mal auf GND sein.

Und wie soll das Ganze denn jetzt funktionieren?
Welcher Widerstand soll die Wasserprobe repräsentieren?
Was soll die LED anzeigen? Soll sie unter einem bestimmten 
Widerstandswert der Probe leuchten, und ansonsten aus sein?

[C. Hemikus (Gast)]

>den el. Leitwert und somit den pH-Wert des Wassers heraus bekommen.

Der elektrische Leitwert hat absolut nichts mit dem pH-Wert zu tun.
Eine starke Säure und eine starke Lauge können exakt den gleichen 
Leitwert haben.

Eine Kaliumchlorid-Lösung hat immer so um pH 7, egal, wie groß der 
Leitwert ist und wie viel oder wie wenig Kaliumchlorid gelöst ist.

[Katharina I. (katharina_i)]

Hm, ich komme an dem Punkt nicht weiter...ich werde mal weiter nach 
Schaltplänen suchen und mich genauer einlesen, was OPVs in der Schaltung 
bewirken. Ich möchte über den Widerstand der Probe den pH-Wert heraus 
bekommen. Mal sehen, wie ich das umsetze. Ist wohl besser, wenn ich den 
Thread lösche...scheint alles grundsätzlich falsch zu sein :(
//Die 7042 Ohm soll die Probe darstellen.

[lrep (Gast)]

C. Hemikus schrieb:
> Eine Kaliumchlorid-Lösung hat immer so um pH 7, egal, wie groß der
> Leitwert ist und wie viel oder wie wenig Kaliumchlorid gelöst ist.

Schlechtes Beispiel. KCl hat keinerlei Pufferwirkung, d.h. der pH-Wert 
wird eher durch Verunreinigungen wie Kohlensäure bestimmt.

Katharina I. schrieb:
> Ich möchte über den Widerstand der Probe den pH-Wert heraus
> bekommen.

Wie bereits gesagt: Das geht nicht.

[Joe F. (easylife)]

Du gibst aber schnell auf.
Klar, über die prinzipiellen Schaltungen mit OPVs solltest du dich 
einlesen.
Z.B. hier: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverstärker-Grundschaltungen

Für den Anfang wichtig sind der invertierende und der nicht 
invertierende Verstärker.

Um den Widerstand deiner Probe zu messen, muss an ihr eine Spannung 
abfallen.
D.h. sie muss Teil eines Widerstandsteilers werden.

Wenn du versuchen würdest zu erklären, was du dir bei den einzelnen 
Schaltungsteilen (Zenerdiode, 1. OpAmp, 2. OpAmp) gedacht hast, dann 
kann man dir helfen.

[Joe F. (easylife)]

lrep schrieb:
> Katharina I. schrieb:
>> Ich möchte über den Widerstand der Probe den pH-Wert heraus
>> bekommen.
>
> Wie bereits gesagt: Das geht nicht.

Dann möchte sie eben den Leitwert messen. Ist doch erstmal egal. Es geht 
um die Elektronik.

[MaWin (Gast)]

Katharina I. schrieb:
> Was habe ich falsch gemacht?

Eigentlich alles.

Die OpAmps haben keine brauchbare Versorgungsspannung, es gibt keine 
pH-Elektrode (vielleicht soll U1 dafür stehen), warum sollte man vor den 
hochohmigen Eingang des Elektrometerverstärkers LTC6078 einen Widerstand 
von genau 7042 Ohm setzen (ein Widerstand gegen ESD mag sinnvoll sein, 
aber der hätte wohl einen anderen Wert), warum hängt am Ausgang vom 
Spannungsfolger ein 1nF Kondensator, was soll U3 verstärken wo doch an 
seinen Eingängen immer dieselbe Spannung anliegt und wie will man mit 
einer LED einen pH-Wert anzeigen.

Ist es wirklich zu viel verlangt, in Google "pH OpAmp" einzugeben und 
die Ergebnisse durchzulesen ?

http://www.ti.com/lit/an/snoa529a/snoa529a.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmc6001.pdf

[Joe F. (easylife)]

MaWin,

Katharina I. schrieb:
> ich komme gerade erst ins erste Lehrjahr als
> Eletronikerin

jetzt hau' doch nicht gleich so drauf.
Die 7042 Ohm sollen die Probe sein.
Klar ist da noch einiges falsch, aber sie kann ja lernen, wie man es 
richtig macht.

[Katharina I. (katharina_i)]

Ja, ich will keinen schlechten Eindruck hinterlassen - deshalb.
Naja zu spät, ich probiere es mal weiter, ich habe die Schaltung von 
hier:
http://www.linear.com/solutions/1191
Viel sagt mir das noch nicht aber ich bin lernbereit.

Ich habe noch nicht viel mit OPVs gemacht, nur eine Aussteueranzeige mit 
dem TL082, der die Amplitude des Musiksignals ausgibt aber das hat mit 
dem aktuellen Problem ja nichts zu tun.

Ich suche mal weiter nach Erklärungen für Wasserqualität-Sensoren und 
poste es, wenn ich was gefunden habe.

[lrep (Gast)]

Joe F. schrieb:
> lrep schrieb:
>> Katharina I. schrieb:
>>> Ich möchte über den Widerstand der Probe den pH-Wert heraus
>>> bekommen.
>>
>> Wie bereits gesagt: Das geht nicht.
>
> Dann möchte sie eben den Leitwert messen. Ist doch erstmal egal. Es geht
> um die Elektronik.

Ach so.
Dann  weisst du offenbar mehr als der Rest der Gemeinde.
Wenn es nur um die Elektronik geht, könnte sie mit den Opamps auch einen 
Wechselblinker bauen.
Das passt besser zum 1. Lehrjahr als ein Elektrometerverstärker.

[Joe F. (easylife)]

Katharina I. schrieb:
> ich habe die Schaltung von
> hier:
> http://www.linear.com/solutions/1191

Aha.
Die verwenden da aber einen pH Sensor, der nicht einfach ein Widerstand 
ist, sondern eine kleine Spannung erzeugt.
Deine Schaltung sieht auch etwas anders aus als in deinem Link.

An OUT kommt auch eine analoge Spannung heraus, die gemessen werden 
muss, um den pH-Wert abzulesen.
Mir ist nicht ganz klar, wie du das mit einer LED machen möchtest.
Sie kann ja nur mehr oder weniger stark leuchten -> das ist nicht sehr 
aussagekräftig.
Besser wäre z.B. ein Zeigerinstrument.