pH-electrode uitlezen op pc

[Verwijderd]

beste tweakers,

ik wil een ph-electrode uitlezen via mijn printerpoort.
De elektrode geeft een pH-afhankelijke uitgangsspanning.
Bijvoorbeeld bij een pH van 7 is de spanning 0 V.
Het potentiaalverschil is -59 mV per pH-eenheid.
Dus bij een pH van 6.9 heeft de electrode een spanning van -0.059 V.

Nu wil ik de spanning kunnen meten en digitaal versturen
m.b.v. een ic. Maar welke ic kan ik hiervoor gebruiken ?

[Ethnocentrix]

Heb je wat meer informatie over de electrode? Zeker omdat ' ie negatieve spanningen teruggeeft.

[naftebakje]

Met goed ingestelde opamps je signaal een vaste factor versterken, en dan sommeren met een DC spanning (negatieve spanning wegkrijgen), zodat je op een haalbaar bereik komt (bijvoorbeeld 0 tot 5V, en neutraal is 2.5V). Als je het een beetje goed wil hebben, zit je met duur materiaal, je wil niet dat de temperatuur je meting beïnvloed en dergerlijke, dus ook over de layout moet goed nagedacht worden.
Als de versterkingsfactor afwijkt kan je dat nog in software bijregelen, maar de versterking moet gelijk zijn over het volledige bereik of je verliest veel nauwkeurigheid.

Eenmaal je een goeie 0-5V spanning kan verkrijgen, hang je daar een simpel AD convertortje op (maxim heeft er heel wat), dat houd dan niets meer in.

Overigens denk ik dat je meer hulp zal krijgen op circuits online, daar zit heel wat meer ervaring en kennis dan hier.

[MeMoRy]

Ja, je moet idd een opampje gebruiken om het signaal te versterken en te biassen (is vertalen naar alleen positief voltage)

Daarna zou ik het naar een microprocessor sturen. Een aantal daarvan hebben namelijk zowel ingebouwde A/D converters als een RS232 (serieële) unit... dan nog een RS232 drivertrapje (Maxim MAX232+4 elco's) en je kan het direct op de serieële poort van je PC hangen...

edit: oh, printerpoort...
Dan kun je idd een gewone A/D converter gebruiken...
Hoeveel bits wil je? 8?
en hoe snel? 1x per seconde? <-- maakt uit voor prijs...

[ Voor 17% gewijzigd door MeMoRy op 19-08-2006 00:45 ]

[Verwijderd]

bedankt voor de info.
1x per seconde is meer dan genoeg

[MeMoRy]

'k ga nu slapen (MOE!)... kijk morgen wel ff verder

[Verwijderd]

de temperatuur wordt ook gemeten en ingelezen door de pc,
dus de compensatie hiervan kan ik softwarematig regelen

[naftebakje]

Verwijderd schreef op zaterdag 19 augustus 2006 @ 09:57:
de temperatuur wordt ook gemeten en ingelezen door de pc,
dus de compensatie hiervan kan ik softwarematig regelen

Maar dan moet je wel over het meetbereik een aantal meetpunten nemen, de spanning erin steken aan de kant van de probe en meten (nog beter zou een set met referentiepH's zijn, maar das hélemaal onhaalbaar), zodat je de karakteristiek hebt op temperatuur x. Dan ga je dat uitmeten voor een setje van verschillende temperaturen, laat ons zeggen 20 meetpunten bij 20 temperaturen, veel plezier met je 400 metingen...

Zoals al gezegd: zorg ervoor dat ie lineair is over het meetbereik, PH-meters moeten doorgaans gekalibreerd worden bij 2 vaste waarden, als de versterking lineair is houd dat niets in (eenmaal meten met pH 7, das het nulpunt, en eenmaal meten met een hoge of lage pH waarde (zo ver mogelijk in het meetbereik, om em nauwkeurig te houden), om de versterkingsfactor te bepalen.

[Verwijderd]

oke het inlezen van de spanning met een ad-convertor begrijp ik.
Nu moet ik er alleen voor zorgen dat er een logische spanning uitkomt.
Op circuitsonline zijn ze idd ook bezig geweest: hier
Het schema is alleen niet af en ik begrijp er niet alles van.


Dit schema begrijp ik nog wel. Het is een opamp die de ingangspanning (3V) versterkt
tot 5V. Dit met de volgende formule: 1+(9/13) = 1.69*3= 5.08V
Echter hoe kan ik er nu ook voor zorgen dat de spanning positief is ?

[ Voor 27% gewijzigd door Verwijderd op 21-08-2006 17:44 ]

[_Silencer]

Gewoon inverterende versterker (OPAMP), VOut = VIn * - R2 / R1.
R2 en R1 kan je gelijk nemen bv 5k (liever niet te laag) zodat hij alleen inverteerd Vin * -1

[_ferry_]

Weet je zeker dat de sensor spanningsgestuurd is?
Op mijn werk gaat namelijk alles wat betreft pH en EC metingen stroomgestuurd. (0-4mA of 4-20mA) Nu kan het best zo zijn dat er sensors zijn die een spanning geven, ben dus benieuwd of je wat info hebt over de pH sensor

[Verwijderd]

_ferry_ schreef op maandag 21 augustus 2006 @ 22:15:
Weet je zeker dat de sensor spanningsgestuurd is?
Op mijn werk gaat namelijk alles wat betreft pH en EC metingen stroomgestuurd. (0-4mA of 4-20mA) Nu kan het best zo zijn dat er sensors zijn die een spanning geven, ben dus benieuwd of je wat info hebt over de pH sensor

Ik heb nog geen ph-electrode gekocht oid maar zat aan deze te denken: onderaan de pagina
Ik kan er echter niets over vinden op internet.

_Silencer schreef op maandag 21 augustus 2006 @ 21:10:
Gewoon inverterende versterker (OPAMP), VOut = VIn * - R2 / R1.
R2 en R1 kan je gelijk nemen bv 5k (liever niet te laag) zodat hij alleen inverteerd Vin * -1

maar de spanning kan ook positief zijn, en die wordt dan negatief gemaakt.
Bijvoorbeeld Vin = 2V -> 2*-1 = -2V.

[ Voor 43% gewijzigd door Verwijderd op 21-08-2006 22:33 ]

[naftebakje]

Verwijderd schreef op maandag 21 augustus 2006 @ 22:20:
[...]
maar de spanning kan ook positief zijn, en die wordt dan negatief gemaakt.
Bijvoorbeeld Vin = 2V -> 2*-1 = -2V.

Ik had dat al verteld, en nog iem. na mij ook: gewoon wat DC bij gooien om em op te tillen. Dat schema wat Free_Electron op CO heeft gepost maakt daar gebruik van (met die bovenste potmeter steek je er al een spanning op, daarna komt de spanning van je elektrode, als je ervoor zorgt dat de maximale negatieve spanning even groot is als de spanning die je erin steekt, heb je dan 0V in je opamp).

Dus nog eens heel simpel: 1+1=2 En -1+1 = 0 Dus als je bij je waarde die niet negatiever dan -1 komt, 1tje optelt, heb je een positieve waarde over je volledige bereik.

[ Voor 11% gewijzigd door naftebakje op 22-08-2006 11:52 ]

[Verwijderd]

oke ik denk dat ik dat nu begrijp, ik ben op electronica gebied
echt een leek...

Maar zou het volgende schema dan kunnen kloppen ?

[SA007]

Ben ik die enige die denkt 'geluidskaart'?

1. Dingen hebben een best goede A/D omzetter (vaak 16 bits of beter)
2. Kunnen net zo goed negatieve spanningen meten
3. Kosten niks

Alleen softwarematig is het lastig... maar zeker mogelijk.

[naftebakje]

SA007 schreef op vrijdag 25 augustus 2006 @ 09:56:
Ben ik die enige die denkt 'geluidskaart'?

1. Dingen hebben een best goede A/D omzetter (vaak 16 bits of beter)
2. Kunnen net zo goed negatieve spanningen meten
3. Kosten niks

Alleen softwarematig is het lastig... maar zeker mogelijk.

Ik hoop dat je de enige bent. Tis zeker niet slecht bedacht hoor, maar je vergeet dat geluid wisselspanning is, en ze dus (om te beveiligen tegen DC spanning en EMC) een scheidingscondensator gebruiken. Om het toch in gang te krijgen, moet je dus die condensatoren eruit slopen, en vervangen door een draadbrugje.
Kortom: je sloopt er je geluidskaart mee, in hoeverre het werkt is maar de vraag, met het signaal komt een berg rommel (storing) mee doordat die C weg is, en je kan het niet gemakkelijk naar een andere PC verplaatsen (tenzij met een USB geluidskaart).
Een A/D convertor, een deftige opamp en wat rommel is veel goedkoper dan een geluidskaart, en zal ws beter werken (die opamp heb je toch nog nodig om dat kleine spanningkje wat op te krikken).

[djexplo]

SA007 schreef op vrijdag 25 augustus 2006 @ 09:56:
Ben ik die enige die denkt 'geluidskaart'?

1. Dingen hebben een best goede A/D omzetter (vaak 16 bits of beter)
2. Kunnen net zo goed negatieve spanningen meten
3. Kosten niks

Alleen softwarematig is het lastig... maar zeker mogelijk.

Je vergeet iets, in geluidskaarten gaat wisselspanning en geen gelijkspanning. Anders gezegt geluidskaarten nemen alleen signalen weer boven de 20Hz. Dus dan zal je de spanning van de pH sensor eerst moeten omzetten naar een gemoduleerd signaal wil je daar wat aan hebben.

[SA007]

El-cheepo kaartjes doen dat softwarematig, die krijgen van de hardware gewoon een stream rauwe data

[Verwijderd]

hmmm.... ik heb nog wel wat geluidskaartjes liggen, maar dan wordt het echt te ingewikkeld voor mij !!

[Verwijderd]

Een andere oplossing voor pH meters is het phidget pH sensor usb bordje, je verbindt deze met een pH meter en het bord aan de pc met usb en voila, maar dat is wellicht te erg plug&play?