Ersatzschaltbild kapazitive 4-Elektroden-Leitfähigkeitsmesszelle

[PloechingerD]

Hallo zusammen.

Ich habe mir eine Auswerteelektronik für eine Leitfähigkeitsmesszelle zusammengebastelt. Diese funktioniert mit der Messzelle bereits recht gut.

Allerdings möchte ich die Elektronik gerne mit einem Ersatzschaltbild betreiben und dabei verschiedene Flüssigkeiten (bzw. verschiedene Leitfähigkeiten) simulieren.

Habt Ihr Vorschläge, wie ein Ersatzschaltbild einer solchen 4-Elektroden Messzelle ausschauen könnte? Ein Widerstand (Poti) habe ich bereits versucht, dieser ist zu vereinfacht dargestellt und bringt andere Ergebnisse als die Messzelle selber.

Da ich mit Wechselspannung messe, werden wohl dadurch erzeugte Effekte die Messung beeinflusse.

Besten Dank im voraus

[021aet04]

Das ist eine kapazitive Zelle und du versuchst es mit einem widerstand zu simulieren? Wie soll das gehen.
Du brauchst eine veränderbare Kapazität, du musst allerdings die Werte deiner Zelle kennen (min. Kapazität, max. Kapazität, ...)

MfG Hannes

[PloechingerD]

Ich habe es nur kurz versucht, auf welche Ergebnisse ich mit einem Widerstand kommen.
Wie kann ich diese Werte der Zelle am besten herausfinden?

[021aet04]

Im Datenblatt nachschauen, dort findest du normalerweise die nötigen Daten.

MfG Hannes

[PloechingerD]

Im Datenblatt stehen nur Werte wie die Zellkonstante und der Messbereich.
Über Kapazitäten ist darin leider nichts enthalten.

[witkatz]

Werte wie die Zellkonstante und der Messbereich. Der Widerstand ist der Kehrwert der Leitfähigkeit. Bpsw. 0,1µS ist der Leitwert eines 10MOhm (Megaohm) Widerstandes. Mit der Zellkonstante sollte es möglich sein, den Leitwert des Simulationswiderstandes auszurechnen, bzw. über den Kehrwert den Widerstand. Potentiometer gibt es so bis 4,7MOhm zu kaufen. Durch Reihenschaltung mit Widerständen, die es so bis 10MOhm gibt, kann man vielleicht so hohe Widerstandswerte, sprich kleine Leitwerte nachstellen. Der Schaltung darfst du während der Messung mit deinen vergleichsweise sehr leitfähigen Fingern nicht zu nahe kommen :-)

[PloechingerD]

Mit Widerständen die dem Wert der Leitfähigkeit von Flüssigkeiten entspricht habe ich es bereits versucht. Das Problem dabei ist, dass die nicht den Messwerten wie mit der Messzelle entspricht.
Das Ersatzschaltbild der Messzelle + Flüssigkeit entspricht nicht nur einem Widerstand bzw. Poti. Deshalb bräuchte ich ein passendes ESB.

[witkatz]

Mit Widerständen die dem Wert der Leitfähigkeit von Flüssigkeiten entspricht habe ich es bereits versucht.
Mit welchen Werten hast du es denn versucht?
Welche Werte erwartest du und was hast du gemessen?

Die Anordnung der Messzelle ist vereinfacht gesagt ein Plattenkondensator. Ich würde einfach mal ein Ersatzschaltbild eines Plattenkondensators ansetzen.
Allerdings wäre es falsch, den Poti als idelaen Widerstand einzusetzen. Auch ein reeler Widerstand oder Potentiometer verhält sich mehr oder weniger kapazitiv.

[PloechingerD]

Ich möchte einen Leitfähigkeitsbereich von 0,2 - 100 mS messen, die Zellkonstante ist annähernd 1.
Deswegen habe ich mit Widerstandswerten zwischen 5000 Ohm und 10 Ohm gemessen.
Es schaut aber so aus, wie wenn die Werte bei großem Widerstand und bei kleinem Widerstand nicht passen würden, im mittleren Bereich gibt es kein großes Problem.

[PICture]

Hallo!


Allerdings möchte ich die Elektronik gerne mit einem Ersatzschaltbild betreiben und dabei verschiedene Flüssigkeiten (bzw. verschiedene Leitfähigkeiten) simulieren.

Ich denke, dass für Simmulieren von diversen Leitfähigkeiten eine Widerstandsdekade am eifachsten wäre: https://www.google.de/search?q=widerstandsdekade&biw=1024&bih=657&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&sqi=2&ved=0CCgQsARqFQoTCO-hpaLb1cgCFQGDGgodPb4B1Q . ;)