Symulator elektrody pH

Symulator elektrody pH

Wpisany przez Leszek Mikołajczak

Piątek, 30 Styczeń 2009 12:03 - Zmieniony Sobota, 31 Styczeń 2009 16:50

Moduł pomiarowy pH to nic innego jak kawałek elektroniki, która dopasowuje napięcie

powstające na elektrodzie pomiarowej pH do możliwości pomiarowych procesora, a w naszym

przypadku przetwornika analogowo - cyfrowego ADS1110.

Przetwornik na potrzeby skalara mierzy napięcia z zakresu (w przybliżeniu) 0-2V cały ten

zakres podzielony jest na 32768 punktów czyli osiągamy bardzo dużą rozdzielczość pomiaru.

Elektroda pH natomiast dostarcza napięć w wysokości 0.059V na każdy stopień pH przy czym,

żeby nie było zbyt prosto napięcia są dodatnie i ujemne. Napięcia na elektrodzie mają mniej

więcej zbliżony do ujętego w tabeli poniżej przebieg:

Wartość pH

Napięcie na elektrodzie w mV

3.00

232

4.00

174

5.00

116

6.00

7.00

8.00

-58

9.00

-116

10.00

-174

Jak widzicie w pH =7 napięcie na elektrodzie wynosi 0V, powyżej i poniżej pH 7 napięcie rośnie

- zawsze liniowo. Jasne jest zatem, że aby mierzyć wartość pH w zakresie od 4-9 należy

"przetłumaczyć" napięcia z przedziału 0.174V do -0.116V na zakres pomiarowy przetwornika

0.000V-2.000V. I to jest zadanie dla naszego układu na wzmacniaczu operacyjnym TL0x4.

Naszym natomiast zadaniem będzie takie jego skonfigurowanie sprzętowe, aby to co

otrzymujemy na wyjściu układu spełniało oczekiwania przetwornika ADS1110.

1 / 3

Symulator elektrody pH

Wpisany przez Leszek Mikołajczak

Piątek, 30 Styczeń 2009 12:03 - Zmieniony Sobota, 31 Styczeń 2009 16:50

Konfigurację taką możemy przeprowadzić na dwa sposoby - albo podłączymy do modułu

elektrodę pH i mocząc ją w odpowiednich buforach spowodujemy "wygenerowanie"

odpowiednich napięć na wejściu modułu, lub zbudujemy bardzo prosty "generator" napięcia,

który podłączymy do modułu pH zamiast elektrody. Drugie rozwiązanie jest ciekawsze i

wygodniejsze.

Jak wykonać taki generator? Bardzo prosto. Potrzebne będą - miernik, 2 rezystory 10k lub coś

koło tego, 2 potencjometry - najlepiej 20 obrotowe 10K - na przykład

takie

oraz najzwyklejsze

dwie baterie 4.5V

R/12

- doskonale je pamiętacie a są dostępne wszędzie. Kto wie czego szukać, zamiast baterii może

znaleźć napięcia +/- 5V na płycie głównej Skalara.

Dobrze będzie załatwić sobie jeszcze przełącznik 2 pozycyjny - dla wygody ;) Z całości

budujemy taki układ:

Wpinamy miernik we wyjście i tak regulujemy potencjometrami, żeby uzyskać napięcia na

wyjściu w okolicy +200mV oraz -150mV. Zasymulujemy w ten sposób elektrodę w pH nieco

mniejszym od 4.00 i nieco wyższym niż 9.00 Teraz możemy już kalibrować moduł - o czym

będzie następny artykuł.

2 / 3