Vorverstärker für Redox-Messung

  • Hallo zusammen !
    Nachdem mein erstes Arduino Projekt (Rasenrobi) abgeschlossen ist möchte ich mich
    als nächstes an ein Redox Messgerät herantrauen....


    Ich habe eine Redox Sonde mit BNC Ausgang.
    Diese soll an einen Arduino-Nano über einen Vorverstärker angeschlossen
    werden und eine Steuerungsaufgabe übernehmen. Die Bedienung wird
    über PfodApp (Handy) via Bluetooth erfolgen.


    Hat jemand von euch einen guten Schaltplan für eine Redox Vorverstärker
    mit Refernenzspannungsquelle ??


    Gemessen wird hauptsächlich im Bereich von -200 bis +200mV ( Wodkafilter )




    Gruß Rainer

    seit Sep. 2012: Becken 150x50x60 als Raumteiler, TB 100x40x40 mit Refugium, Bubble Magnus NAC, NewJet Förderpumpe,WT-Zeolithfiler extern mit zwei Pumpen, DIY-LED, Ozon(n.B.), UV (n.B), Strömung 2x Jebau RW15, DIY Planktonreaktor 8L, 8fach Dosierpumpe

  • Hallo Rainer,
    da Du ja noch keine Antwort erhalten hast, hier die Info:
    Wie Du ja schon selber ermittelt hast, muß die Messung an der Elektrode sehr hochohmig sein.
    (genau wie bei der pH-Messung), um an den Arduino angeschlossen zu werden.
    Das Redox Potential wir allgemein im Bereich +/- 1000mV gemessen.
    Da "Arduini Fans" meist keine ARM oder PIC-IC Lötfreaks sind glaube ich, dass Du eventuell
    mit dem Fertigprodukt besser fährst, da die Eingänge der Messverstärker ganz schön empfindlich
    sind. Ich bin ebenfalls gerade am Projekt Arduino-pH-Messung und überlege selber, ob ich beim
    Nächstenmal nicht auch gleich die Fertig-Platine nehme !?
    Sieh mal unter: http://www.exp-tech.de
    nach. Da findest Du in der Rubrik Atlas Scientific das entsprechende Teil für 29.-€
    Lass mal hören, wenn es geklappt hat, da ich mich nach pH auch an ORP für Arduino ranmachen will.
    Habe neulich im anderen DIY schon den Tip gegeben, deshalb hier nochmals, falls Du es nicht weißt.
    Den China-Verschnitt bei " UNO saismart" gibt es schon für ~9.-€
    Da lohnt sich der Aufbau mit ARM/PIC schon nicht mehr. Die Platine macht schon mehr Arbeit.
    Vielleicht mache ich mich im Winter mal ran und poste das Projekt mal komplett für die Bastler.
    Gruß Mario

  • Hallo ihr beiden,


    bzgl. pH gibts ja schon eine fertige Lösung im Netz zum nachlöten:


    http://fritzing.org/projects/ph-corrector-shield-v20


    Ich denke ich versuche teile vom Sketch auch mal in die Universalplatine zu verwursten.


    Es sollte mit den Atlas Scientific Platinen auch kein Problem sein daraus eine Redox-Lösung zu gestalten. Die Protokolle bzw. Commands sind ja fast dieselben.

  • Aquafish007
    Danke für den Link, den ich noch nicht kannte. Ich hatte Egor im anderen DIY ebenfalls den Tip mit der Atlas Platine gegeben.
    Bin leider zu spät auf diese Platinen gekommen und hatte mein Projekt noch konventionell verdrahtet mit LF356 erstellt.
    Erst als ich meine Freiverdrahtung auf den Platinen mit den kleinen Cu-Quadraten fertig hatte, habe ich das alte "Doerre"
    Layout gefunden und erst danach die Atlas Teile.
    Mal sehen, was ich in den Wintermonaten, in denen man ja mehr Bastellust hat, weitermache.
    Da Du ja der " Bastler vor dem Herren" bist, wäre es sicherlich eine gute Idee, diese Teile in die Universalpaltine mit zu
    integrieren. Interesse wäre sicherlich bei vielen vorhanden, da ja viele hier nicht so mit Platinenätzen etc. vertraut sind.
    Eventuell, da ja der Arduino Verschnitt von Sainsmart jetzt so preiswert zu bekommen ist, vielleicht nicht auf der Uniplatine
    sondern als Sketch Aufsteckvariante.
    Aber ich weiß, welche Arbeit in solchem Konzept steckt und welche Probleme in der Konkretisierung einer solchen
    "Eierlegendenwollmilchsau" stecken.
    Was mir an der Atlas Variante nicht so zusagt ist die O-Punkt und Steilheitseinstellung beim pH mittels Sofware, da man diese
    regelmäßig vornehmen muß. Aber die Platine ist so klein und fertig. :thumbup:
    Werde mir mal die Fritzing Details reinziehen.
    Gruß Mario

  • Hallo zusammen !


    Entschuldigt die späte Antwort , aber ich habe gar nicht mehr mit einer Reaktion gerechnet.


    So dann schreib ich mal was....


    Nach langer Suche im I-Net habe ich nun eine passende Schaltung gefunden.
    Es wird ein LMP91200 von TI verwendet, der extra für solche Aufgaben konzipiert ist.
    Dies ist ein programmierbarer Hochleistungs-OP für PH und ORP Messungen.
    Man kann Ihn für PH Messungen über eine Datenschnittstelle programmieren, ist aber
    bei den Standardeinstellungen nicht notwendig. Eine Temperaturkompesation habe
    ich wegen der beabsichtigten ORP Messung rausgelassen.


    In der nächsten Version werde ich direkt eine 3.3V / 5V Referenzspannungsquelle mit einbauen, die
    dann dem LMP91200 als Uref und dem Nano dient, um vernüftige Messungen zu ermöglichen.


    Dann habe ich ein passende Eagle Datei im Netz gefunden und noch ein wenig überarbeitet.
    Zum ersten Mal hab ich dann mit der Direkt-Toner Methode eine Platine hergestellt.
    Habe viele Papiere ausprobiert, doch ich mußte feststellen das das Paier aus dem "C" am besten
    geeignet ist. Doch gegen einen richtigen Belichter.... na ja ... aber es funktioniert....


    So heute Abend ein "bisschen" Löten und ab damit an den Arduino
    Werde weiter berichten......

    Bilder

    seit Sep. 2012: Becken 150x50x60 als Raumteiler, TB 100x40x40 mit Refugium, Bubble Magnus NAC, NewJet Förderpumpe,WT-Zeolithfiler extern mit zwei Pumpen, DIY-LED, Ozon(n.B.), UV (n.B), Strömung 2x Jebau RW15, DIY Planktonreaktor 8L, 8fach Dosierpumpe

  • Ach so...
    Hier mal ein paar Foto´s meines kleinen Robi´s, der jeden Tag den Rasen pflegt......
    War ein schönes Projekt, was "wie immer" noch nicht ganz fertig ist......


    Gruss Rainer

  • Hallo Rainer,
    so ist das mit uns Bastlern und Erfindern, alle Projekte dauern leider.
    Zur Direkttonermethode: Das Papier des Reichelt Kataloges wird immer empfohlen.
    Damit hatte ich bisher auch gute Erfolge.Es geht doch schneller als die Belichtung
    und Entwicklung mit der alten Höhensonne.
    Man kann ja nie genug Tip's bekommen, deshalb poste doch mal den Link für den LMP
    war das Platinenlayout auch dabei?
    Abkupfern geht eben doch immer am schnellsten.
    Grüsse Mario

  • Im Prinzip ist das der Referenz-Entwurf von TI
    Schaltungstechnisch sehr simpel....
    Dafür ist dieser Chip ja auch entwickelt worden.
    Und durch die Konfig über SPI sind alle Wege nach oben offen...
    Was natürlich erforderlich ist, ist eine präzise Referenzspannungsquelle
    wie im TI Schaltplan gezeigt. Den eine Messung auf Basis wechselnder
    Grundspannungen im AD Wandler ist sinnlos......


    http://www.ti.com/lit/ml/snau122a/snau122a.pdf
    https://github.com/rastocs2/AquariumController


    gruss rainer

    seit Sep. 2012: Becken 150x50x60 als Raumteiler, TB 100x40x40 mit Refugium, Bubble Magnus NAC, NewJet Förderpumpe,WT-Zeolithfiler extern mit zwei Pumpen, DIY-LED, Ozon(n.B.), UV (n.B), Strömung 2x Jebau RW15, DIY Planktonreaktor 8L, 8fach Dosierpumpe

  • Hallo Rainer,
    danke für die Links, bei dem einen ist ja sogar das Platinenlayout dabei, was uns ja immer
    schön die Arbeit des Selbermachens erspart.
    Die zweite Platine ist ja leider sehr IC belastet und der Gesamptpreis mit ~200,-- auch
    nicht gerade animierend.
    Das Gesamtsystem ist sicherlich offen für viele Varianten, aber ich werde mich jetzt doch
    mehr auf simplere Lösungen werfen.
    Mit dem alten Stadard IC "ICL 7106", dessen Eingangsempfindlichkeit für die Elektroden hoch
    genug ist, und der gelich noch das Anzeigedisplay treiben kann, glaube ich die einfachste Lösung
    gefunden zu haben.
    Werde im Winter mal die Platine entwerfen.
    Habe die Schaltung im anderen Thread gepostet, da ich dort mit "3gor" beiets über pH-Messung per
    PN Kontakt hatte. Bei Interesse sieh mal unter:
    DIY Bauanleitungen PDF/ RaspPi-Arduino Aqua Controller
    Gruß Mario

  • Wassermann: Verstehe ich nicht ganz ... ICL 7106 ist ein AD Wandler und kein OP


    Für Redox und PH wird ein OP als Pegelwandler mit einer max. Stromaufnahme im pA oder besser im fA Bereich benötigt.
    Der Rest ist doch nur Potenialanhebung. Insbesondere ist die Schaltung mit einer virtuellen Masse auszustatten, weil es
    sonst mit mehreren Sonden große Probleme gibt (Potenialfrei).
    Ich empfehle Dir einen z.B. AD820
    Gruss Rainer

    seit Sep. 2012: Becken 150x50x60 als Raumteiler, TB 100x40x40 mit Refugium, Bubble Magnus NAC, NewJet Förderpumpe,WT-Zeolithfiler extern mit zwei Pumpen, DIY-LED, Ozon(n.B.), UV (n.B), Strömung 2x Jebau RW15, DIY Planktonreaktor 8L, 8fach Dosierpumpe

  • Hallo Rainer,
    leider etwas verspätet, da Urlaub !
    Ja, ich weiß der 7106 ist ein AD-Wandler, aber der Eingangswiderstand ist so hoch, dass die pH-Elektrode
    ihn direkt treiben kann. Dadurch ist der Gesamtaufwand sehr gering, da die Siebensegmentanzeigen ebenfalls
    direkt angesteuert werden können.
    Sieh mal unter: DIY/Bauanleitungen PDF/ RasPi-Arduini/ Aqua Controller in den Tread von Egor.
    Da habe ich, da er sich ebenfalls mit solchem Projekt befasst, die Schaltung gepostet.
    Die zweite Schaltung ist mit einem wie der von Dir empfohlenen OP ausgestattet.
    Sie ist zwar sehr konventionell, gibt aber entsprechend dem pH-Wert (0-14) eine Spannung von 0-14Volt aus und kann
    von einem Multimeter direkt angezeigt werden. (Details kann ich bei Interesse gerne nachreichen)
    Mittels Spannungsteiler kann die dann einfach auf 0-5 V komprimiert werden um mit dem Arduino weiterverarbeitet zu
    werden. Die Wandlung der mal positiven und mal negativen Spannung der Elektrode ist dabei elegant gelöst.
    Bei Redox (sofern man den gesamten Bereich abdecken möchte) geht es ja auch von + nach - 1000mV
    Er hat ja einen Plan für ein Superprojekt, welches mich ebenfalls interessiert. Vielleicht mache ich mich in den kommenden
    Wintermonaten mal ebenfalls daran, meine Projekte zum Laufen zu bringen. ;(
    Man hat immer etwas Neues am Wickel und da es nicht eilt, liegen viele Projekte angefangen in der Schublade.
    Für heute erst mal Grüsse,.... Mario

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