pH 0-14 mit Arduino messen

[Atvilar]

Hallo Experten,

Ich muss Signale (z.b. eben das Sinal einer pH - Messkette) so weit "verstärken" dass ich in einen messbaren Bereich für meinen Arduino (beläuft sich bei 1-5V und 1-40mA)komme.
mit "verstärken" ist die Erhöhung des Stromes (von fA auf mA) und das "Verbreitern" des Spannungsranges von -400mV - +400mV proportional auf z.b. -4V - +4V.

Das einzig wirklich brauchbare scheint mir diese Anleitung zu sein: http://www.aquarix.de/de/diy/phmeter.asp

Leider hat diese den Nachteil, dass sie nicht für den Gesammten pH - Bereich ausgelegt ist.
Weiters würde ich es schön finden, wenn man eine "Universalschaltung" hat, mit der man ein Leitfähigkeitssignal gleichermaßen verstärken kann. (Mit z.B. austauschbaren Wiederständen, um sie an die Messkette anzupassen)

Danke schon mal im Voraus fürs grübeln
LG Atvilar

[Peter(TOO)]

Hallo Atvilar,

Weiters würde ich es schön finden, wenn man eine "Universalschaltung" hat, mit der man ein Leitfähigkeitssignal gleichermaßen verstärken kann. (Mit z.B. austauschbaren Wiederständen, um sie an die Messkette anzupassen)
Das geht schon mal technisch nicht so einfach!

Die Leitfähigkeit musst du mit einem Wechselstrom messen. Andernfalls betreibst du Galvanik, d.h. die Elektroden werden zerfressen und durch die Gasbildung bekommst du eine variable Isolationsschicht zwischen Wasser und Elektrode, was dir eine Fehlmessung des Widerstands einbringt.

MfG Peter(TOO)

[Atvilar]

Hi,

OK, da hast du recht; blöder Denkfehler von mir.
Aber das ändert nichts an der pH Schaltung. Hat da jemand eine Idee?
Würde das so funktionieren?

Danke und LG

Daniel

[PICture]

Hallo!


Weiters würde ich es schön finden, wenn man eine "Universalschaltung" hat, mit der man ein Leitfähigkeitssignal gleichermaßen verstärken kann. (Mit z.B. austauschbaren Wiederständen, um sie an die Messkette anzupassen)

Am einfachsten wäre eine Linearisierung durch "look-up table" im µC. ;)

[HaWe]

mit exakt welcher pH-Elektrode willst du messen?

[Atvilar]

Hallo,

@PICture: Das Problem ist, dass ich mit Arduino keine solch kleinen Ströme messen kann.

@HaWe: Warum ist das Relevant? Man muss die Software sowiso an die Elektrode Kalibrieren, oder? Ich dachte z.b. an WTW SenTix 41

Danke und LG
Atvilar

[PICture]

Sorry, aber ich habe gedacht, dass dir nur um Software (SW) geht. Als Hardware (HW) musst du geprüften PH-meter nehmen z.B.: http://www.ebay.de/itm/like/400746958355?lpid=106&chn=ps , weil es Hobbymässig ausser sehr gut ausgestatetem Labor (Chemie + Elektronik) nicht realisierbar ist. Und das sagt dir erfahrener eks-Entwickler aus medizinischer Elektronik. ;)

[malthy]

Hey!

Das Thema taucht häufiger bei mikrocontroller.net auf. Ich würde mal dort die foreninterne Suche dazu bemühen. Da der Messverstärker nicht ganz trivial ist, wäre vielleicht ein fertiges Modul mit UART oder wahlweise I2C eine Varainte: http://www.atlas-scientific.com/product_pages/circuits/ezo_ph.html Dort wäre auch ein entsprechendes Modul zur Leitfähigkeitsmessung zu haben: http://www.atlas-scientific.com/product_pages/circuits/ezo_ec.html Ich habe keine Erfahrung mit diesen Modulen, nach den Produktbeschreibungen zu urteilen machen sie aber doch einen durchdachten Eindruck.

Gruß
Malte

[PICture]

Ich glaube, dass das Modul vom 1. o.g. Link könnte in von mir gelinktem PH-Meter verbaut sein. Fraglich wäre nur noch Messstabilität in bisher unbekanntem gewünschtem Temperaturbereich (für medizinische Messgeräte typisch ist + 5 bis + 45 °C).

[HaWe]

ich habe nach der Elektroden-Hardware gefragt, weil nicht alle elektrischen Anschlüsse identisch sind und auch nicht die Ströme oder Spannungen, die man misst. Es sind ja nicht einfach Metallelektroden, an denen man eine Spannung zwischen0-5V abgreift, sondern sie können sich auch nach Sensor-Art und Protokoll unterscheiden (ADC, RS232, RS485, I2C, SPI, ...), und die meisten Elektroden, die ich kenne, haben ein festes Interface zu ganz speziellen Labormessgeräten vom selben Hersteller. Außerdem ist der Messbereich u.U. verschieden, sodass man nicht Elektrode vom Hersteller B am Gerät vom Hersteller A anschließen kann. Je nachdem, um was es sich handelt, muss man den Arduino-Teil also evtl. ganz anders angehen.
Der Vernier pH-Sensor (pH 0-14) arbeitet z.B. auch mit Lego Mindstorms NXTs, dafür gibt es ein passendes Interface - vermutlich ist es ein ADC Sensor, den könntest du dann auch problemlos für Arduinos verwenden.
http://www.vernier.com/products/sensors/ph-sensors/ph-bta/
http://www.vernier.com/products/interfaces/bta-nxt/

ps, andere Adapter sind hier gelistet:
http://www.vernier.com/products/interfaces/