2010年2月28日日曜日

活用Bパーツ:pH ガラス電極 Electrode

pH electrode 使用の pH メーター(酸苦計?)

HORIBA の pH ガラス電極を使う回路です.オペアンプ1個と-5Vジェネレータ1個.あとはすべてコンデンサと抵抗器.安定化されたDC9Vをつなぐのが前提なら,負電圧ジェネレータはなくていいかも.
ウェブ検索してみつけた pHduino や phorpduino を参考に,回路とコードをいじったものです.温度補正をかけていませんが3点校正でもほぼ線形でなんだか正しく動くようです.半固定抵抗は2段目アンプの入力オフセットのためだけです.1.00 V が -IN に入るよう調整して,二度とさわりません.A/D の読みは pH 4.01 から 9.18 で 500 カウント以上の幅がでて振り切れていない(ICL7660 の出力が -4.5 V しか出ていないので上は 850 付近が限界)のでいいんでしょう.補正はすべてソフトウェアで.
ライブラリのディレクトリに pHduino の firmware ディレクトリをコピーしておき,スケッチ pHelectrode.zip を動かした.amp2 の +In を analog1 につないでおく.
Eagle は助かりますがインターフェースがCAD風?でWindows 版と同じになっていて妙なので Macintosh で使うとあたりまえにできそうな編集操作ができないのでつらい.

オペアンプ TL074 は2個ずつアンプを使ってチャネルを2つ作れます.BNCコネクタも2つ 3.5 プラグジャックとともに Vanilla Shield にくっつけてみました.CH2は,少し簡単にして,抵抗などを差して作れることを確認しましたが使っていません.似たものであるORP 電極用にリザーブされています.

温度センサがなんだかわかりません,ネガティブ係数で抵抗値が 45 k Ohm ぐらいのもののようです.反応が pH センサ自体よりおそく,係数ぎめがめんどくさいのでまじめにやっていません.学生実験かよ.

テストのために 0.01 まで出していますが,海水水槽のための測定は pH 0.1 精度,7.8 から 8.5 の範囲でよいのです.表示は試薬の色でもLEDでだせばじゅうぶん.

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