Изготовление акваконтроллера

[Snigur_pavel]

ок спасибо
Starcomputer,

[Володя Череп]

Ty3uK, marsis71, я столкнулся с той же проблемой, что и вы: с изменчивой индикацией pH.

После погружения в аквариум pH-электрода и электрода сравнения отображаемое контроллером значение PH1 начало "прыгать" в диапазоне 6.01-6.25. При этом все оборудование (помпа и свет) было выключено. После включения помпы значение PH1 стало "прыгать" в диапазоне 6.32-6.53, после включения света - в диапазоне 7.38-7.59. Платы контроллера и усилителя PH & ORP лежали на столе, без какого-либо экранирования.

Подключив неиспользуемый канал ADC3 ко входу усилителя PH & ORP и залив в контроллер отладочную прошивку, посылающую по UART 8-битные значения напряжения на входе ADC3 с частотой дискретизации 4кГц, я обнаружил, что на входе усилителя (3-й вывод микросхемы DA2) имеется помеха частотой 50 Гц и амплитудой более 2,5 В. Есть там и более высокие частоты, скриншоты прилагаются. На выходе первого усилительного каскада (6-й вывод микросхемы DA2) получается переменная составляющая с амплитудой, максимально возможной при 5-вольтовом питании усилителя. После всех фильтров амплитуда переменной составляющей уменьшается до 120 мВ, что и вызывает нестабильность показаний контроллера. Скачки показаний при включении аквариумного оборудования, наверное, можно объяснить тем, что входной каскад в какой-то степени является детектором, и, в зависимости от уровня помех, увеличивает постоянную составляющую на выходе.

Проблема решилась путем впаивания керамического конденсатора 0,1 мкФ между землей и 3-м выводом микросхемы DA2. Конденсатор лучше взять полистироловый, с большим сопротивлением изоляции и на большее напряжение.

С одной стороны, емкость надо выбирать в зависимости от сопротивления входного резистора R1. Например, в лабораторных иономерах "Мультитест" используются конденсаторы К71-7-250В-1500 пФ и резисторы на 100М. Так как в нашей схеме используется резистор на 1М, то для достижения того же уровня подавления помех, что и в "Мультитесте", емкость конденсатора должна равняться 100M * 1500 пФ / 1М = 0,15 мкФ.

С другой стороны, в даташите LF444 на странице 9 приводится схема усилителя pH вообще без резистора, в которой между 3-м выводом микросхемы и землей указан полистироловый конденсатор на 620 pF.

Допис від Starcomputer

Платы усилков от Snigur_Pavel
Качество отменное.
Схемы стандартные, просто плата переразведена под "лежачий" монтаж.

3-й вывод входных операционников (DA2 и DA5) не рекомендуют распаивать на плате. Место пайки должно висеть в воздухе, во избежание утечки тока через плату.

[chack]

Допис від Володя Череп

3-й вывод входных операционников (DA12 и DA13) не рекомендуют распаивать на плате.

на СА3140 именно так и делал, но вот на SO8 TL062 как поступить таким образом? Может поэтому и не работает усилитель?

[Володя Череп]

В своем предыдущем сообщении я исправил номера микросхем и дополнил рекомендацию по выбору конденсатора.

Допис від chack

на SO8 TL062 как поступить таким образом?

В даташите на операционник LMC6001 на странице 8 предлагают делать защитные кольца фольги с обеих сторон платы вокруг входов "+" и "-" и соединять их с инвертирующим входом (для схемы неинвертирующего усиления):
http://eshop.engineering.uiowa.edu/N...8/DS011887.pdf

Допис від bmw

Операційники рН - це DA2 i DA3.

Я вибачаюсь, в мене була надрукована стара схема. Для схеми з першого повідомлення вхідні операційники - це DA2 (канал pH) і DA5 (канал mV).

[Starcomputer]

Допис від Володя Череп

делать защитные кольца фольги с обеих сторон платы вокруг входов "+" и "-" и соединять их с инвертирующим входом (для схемы неинвертирующего усиления):

Поскольку мы усиливаем постоянное напряжение, то может есть смысл соединить входа + и - конденсатором на 0,1 ?

[Володя Череп]

Допис від Starcomputer

может есть смысл соединить входа + и - конденсатором на 0,1 ?

Достаточно будет конденсатора между входом "+" и землей. Посмотрел еще две схемы усилителей pH (иономер И-500 и даташит LF444, стр.9) - везде конденсатор между "+" и землей.

[bmw]

Володя Череп, щось я ніяк не в*їду... Ви по якій схемі це все говорите? По схемі в цій вітці DA12 - це оптрон, і його третя нога не використовується.
Операційники рН - це DA2 i DA3.

[marsis71]

Допис від Володя Череп

Проблема решилась путем впаивания керамического конденсатора 0,1 мкФ между землей и 3-м выводом микросхемы DA2.

Теперь у меня показания не прыгают ,но появилась другая проблема, увеличилось время выхода на показания, где-то 1-2 минуты.Так и должно быть?

[BlackAlex]

народ - кто какие настройки Рн ставил в аквакомпе? поставил вкл 7 выкл. 6... ниже 6 выключает подачу СО2, но до 7 дело не доходит.... Какие пороги ставить?

[sae74]

BlackAlex, у меня с 6.00 до 6.05

[BlackAlex]

Допис від sae74

BlackAlex, у меня с 6.00 до 6.05

так по идее вторая цифра должна быть меньше, при насыщении СО2 Рн будет падать...?

[sae74]

Допис від BlackAlex

так по идее вторая цифра должна быть меньше, при насыщении СО2 Рн будет падать...?

Ну так понятно же.
Включаю на 6.05 выключаю на 6.00

[bmw]

Допис від BlackAlex

народ - кто какие настройки Рн ставил в аквакомпе? поставил вкл 7 выклю 6... ниже 6 выключает подачу СО2, но до 7 дело не доходит.... Какие пороги ставить?

Ну в першу чергу залежить від того який рівень жорсткості води, якщо жорстка, то і рН=7 може бути занадто кисла вода. А якщо дуже м*яка, то і 6 може бути занадто лужна. Треба дивитись по таблиці рівнів СО2, і шукати свій оптимум.
А пороги спрацювання це особисте діло кожного, якщо хочете підтримувати рН у вузьких межах 6-6,1, то включате при рН=6,1 і виключайте при рН=6. Якщо ж хочете, щоб рН мінялось в межах 6-7, то включайте при рН=7, а виключайте при рН=6.
До 7 у вас не доходить тому, що цей процес може тривати певний час, до кількох діб іноді, залежить від кількості голодних рослин і кількості світла, від температури, від тиску, від вологості в кімнаті, від аерації.
Залиште акваріум без подачі СО2, і якщо у вас не чистий осмос, а хоча б кілька градусів жорсткості є, то дойде до 7 і перевалить за цю цифру, так як рослини виїдять СО2 або він сам по собі вивітриться і вода стане лужною.
Я зараз взагалі відмовився від використання рН-електрода, він є, показує якусь там біліберду, але подача іде незалежно від його показів. Надоїло його щотижня калібрувати, параметри пливуть щодня. Зараз він взагалі показує 8.80-9.25, а реально капельні тести показуєть 6,8-7,2. Калібрувальні рідини самі по собі міняють свій рН від того, що з електродом туди постійно попадає хоч капля води, а вода має у собі розчинені речовини, які і отруюють калібровочну рідину. Після кількох калібрувань в мене там взагалі утворився осад. Так що показам рН-електрода я не вірю і всім вам не раджу
Можливо якби був якийсь хороший електрод, і хороші калібровочні рідини, які тримають свій рН стабільно, то тоді можна було б говорити про якусь точність.

[BlackAlex]

bmw, на птичке мужик, у которого брал травку, настоятельно рекомендовал не эконосить на электродах... КН у меня низкий, вода колодезная - буду хоть как то к Рн привязывать СО2...

[Володя Череп]

Допис від bmw

Калібрувальні рідини самі по собі міняють свій рН від того, що з електродом туди постійно попадає хоч капля води, а вода має у собі розчинені речовини, які і отруюють калібровочну рідину.

Калібрувальний розчин не слід довго зберігати чи використовувати кілька разів.

Під час калібровки чутливу частину електрода слід спочатку занурити в дистильовану воду, потім витягти з води та легенько торкнутися до електрода чистим та сухим фільтрувальним папером, щоб зняти з електрода краплю води. Після цього електрод занурити в перший калібрувальний розчин. Потім витягти з калібрувального розчину, папером зняти краплю калібрувального розчину, занурити в дистильовану воду, витягти з води, папером зняти краплю води і потім занурити в другий калібрувальний розчин. Дотримуючись цієї процедури, можна відкалібрувати кілька електродів на одній порції калібрувальних розчинів. Потім використані розчини треба вилити.

Фільтрувальний папір можна замінити туалетним папером чи чистою сухою серветкою. Дистильовану воду не варто купувати в автомагазинах, бо справжній дистилят має електропровідність не більшу ніж 5 мкСм/см, а в автомагазинах мені траплялася вода з удвічі більшою електропровідністю. Тому дистильовану воду краще купувати в аптеках або гнати самостійно.

Не обов'язково купувати дорогі фірмові калібрувальні розчини. Можна придбати вітчизняні стандарт-титри для pH-метрії, у вигляді запаяних ампул з порошком. Якщо треба калібрувати прилади з похибкою +- 0,01, то весь порошок слід висипати в літрову мірну колбу з високою вузькою горловиною, на якій нанесена мітка 1 л, кілька разів сполоснути дистилятом ампулу з залишками порошку, виливаючи воду з ампули в колбу, залити в колбу ще трохи дистиляту і акуратно побовтати її, щоб порошок розчинився. Потім залити в колбу дистилят до мітки 1 л, закрити колбу пробкою та кілька разів перевернути колбу, щоб розчин добре перемішався. Потім цей розчин треба швидко використати і вилити.

Але наш контролер не міряє з такою точністю, тому можна задовольнитись похибкою +-0,05. У цьому випадку можна готувати стоковий розчин, розчиняючи порошок з ампули у 200 мл дистильованої води, а потім відливати від нього невеликі об'єми та розбавляти їх у 5 разів для приготування робочих розчинів. Стоковий розчин можна зберігати у холодильнику в щільно закритій пляшці на протязі двох місяців. Для запобігання забрудненню, у пляшку зі стоковим розчином не можна нічого засовувати, можна лише наливати з неї. Наприклад, для приготування 50 мл робочого розчину потрібно налити в чисту склянку трохи більше 10 мл стокового розчину з пляшки, потім мірною піпеткою чи шприцом відібрати зі склянки з щойно налитим розчином рівно 10 мл, перенести відібрані 10 мл до мірної колби 50 мл, долити в колбу дистильовану воду до мітки 50 мл, закрити пробкою та кілька разів перевернути колбу. Робочий розчин треба швидко використати і вилити.