самодельный рН-контроллер

Модераторы: Ancistrus, Leo Angel, Олег

Ответить
Аватара пользователя
DmitryyDAS
Житель форума
Житель форума

самодельный рН-контроллер

#1

Сообщение DmitryyDAS »

Однажды путешествуя по просторам сети интернет, наткнулся на простую схемку рН - контроллера. Недолго думая – решил её собрать, ведь рН – контроллер это вещь довольно полезная, хотя и не необходимая! :)
С того времени уже много воды утекло, и к сожалению, сейчас уже не вспомню название того сайта. Но к счастью у меня осталась схемка сего устройства и любой желающий сможет его собрать за пару дней!
Изображение

В общем, схема довольно примитивная, зато весьма работоспособная :thumbs_up Сейчас бы я собрал совершенно по-другому, но в этом просто нет надобности, поскольку этот прибор уже работает года 2 и не собирается ломаться…

Итак, по порядку, основные параметры самодельного контроллера:
Диапазон измерения рН от 0,00 до 9,99, но можно легко добавить один индикатор и тогда диапазон будет до 14,00.
Точность показаний прибора 0,01-0,02. (зависит от качества калибровки)
Гистерезис в данной схеме около 0,03. Его легко изменить подбором R19.
У меня прибор управляет самодельным электроклапаном СО2, но при желании можно добавить оптосимистор и управлять клапаном СО2 на 220 вольт.
Изображение

Теперь схема:

 
Она состоит из пяти операционников и имеет двуполярное питание +/-5вольт. Я использовал 2 сдвоенных К157УД2 и один СА3140, но можно взять любые другие с подходящими параметрами. А1 должен иметь большое входное сопротивление, не менее 10^12Ом. Этот усилитель включён в качестве повторителя. Далее потенциал с электрода усиливается (А2.1) и смещается на 700мВ (А3.1) (для электрода с другой изопотенциальной точкой смещение нужно другое). Опорное напряжение для смещения обеспечивается стабилитроном D1 и регулируется резистором R10 (это ручка «калибровка»). Резистор R5 регулирует коэффициент усиления А2.1 (это ручка «крутизна»).
Т. о. мы имеем на выходе А3.1 - 1мВ на каждые 0,01 единиц рН, что очень удобно.
Для контроля рН это напряжение сравнивается компаратором А3.2 с опорным. Источник опорного напряжения, как и в предыдущем случае собран на стабилитроне D2, для стабильности добавлен повторитель на А2.2. Резистором R14 устанавливаем необходимое для поддержания значение рН (ручка «установка рН»). Гистерезис компаратора А3.2 определяет R19 (при 910К он около 0,03рН).
Выход компаратора с помощью оптрона управляет нагрузкой, причём если напряжение на 6-ой ножке больше, чем на 5-ой, то клапан находится в режиме «вкл.».
Для индикации рН использована недорогая микросхема АЦП (ICL7107). Она имеет русский аналог - КР572ПВ2. Схема включения микросхемы имеет вид: (по даташету)

 

Когда я собирал этот прибор, методом ЛУТ ещё не владел, поэтому печатку рисовал на злом, одностороннем отечественном гетинаксе! :crazy:
Изображение

Тому, кто будет собирать, рекомендую использовать 2-х стороннюю платку, у которой одна сторона в качестве экрана. Также уделить внимания разводке выводов АЦП (они сильно ловят наводки).

В общем, всё, вроде ничего не забыл :head: Ах да, на счёт калибровки!
Этот пункт у меня сохранён в txt:
«После проверки правильности монтажа включить питание, установить переключатель SW1 в положение «Установка» и переменным резистором R14 установить на выходе усилителя А2.2 напряжение 700 мВ. Затем переменным резистором R3 (см. на схеме АЦП ICL7107) установить на индикаторе значение 7.00. На этом настройка АЦП завершена.
Для калибровки электрода установить переменный резистор R5 в среднее положение, перевести переключатель SW1 в положение «Измерение рН», опустить рН-электрод в калибровочный раствор с рН=7,0 и переменным резистором R10 установить показание прибора 7,00. Затем промыть электрод дистиллированной водой, опустить его в калибровочный раствор с рН=4,0 и переменным резистором R5 установить на дисплее 4,00.
После этого необходимо проверить точность срабатывания компаратора напряжения, диапазон включения и выключения клапана должен быть не более 0,02-0,03 от установленного значения рН.»

Если у кого-то возникнет желание собрать подобную штуковину – всегда готов помочь! :)
 

Аватара пользователя
igor kon
Житель форума
Житель форума

Re: самодельный рН-контроллер

#2

Сообщение igor kon »

Респект! :thumbs_up :Bravo: :Bravo: :Bravo:
Рождённый в СССР.
Изображение
 

Аватара пользователя
aqufanat
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: самодельный рН-контроллер

#3

Сообщение aqufanat »

Интересненько, а Ph датчик какой используется?
 

Аватара пользователя
aqufanat
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: самодельный рН-контроллер

#4

Сообщение aqufanat »

АЦП полная маркировка такая ICL7107CM44Z?
 

Аватара пользователя
aqufanat
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: самодельный рН-контроллер

#5

Сообщение aqufanat »

Однако, почему то наш аналог на порядок дороже...
 

Аватара пользователя
DmitryyDAS
Житель форума
Житель форума

Re: самодельный рН-контроллер

#6

Сообщение DmitryyDAS »

СПС! :thank_you

Андрей, рН электрод ЭСЛ-43-07 в паре с каким-то хлоридсеребряным. Можно использовать любой подходящий электрод, например от SERA, или лабораторный комбинированный, желательно низкоомной!
АЦП просто ICL7107! (стоит 50-70руб)
То, что написано дальше не имеет особого значения, т. к. характеризует всякие технические подробности! :)
 

Аватара пользователя
aqufanat
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: самодельный рН-контроллер

#7

Сообщение aqufanat »

Дима что за стабилитрон такой 2V5, в каталоге не могу такой найти не в диодах не в стабилитронах? Аналог у него есть?
 

Аватара пользователя
DmitryyDAS
Житель форума
Житель форума

Re: самодельный рН-контроллер

#8

Сообщение DmitryyDAS »

2V5 это любой стабилитрон на 2,5 вольт!
Вполне сойдёт стабилитрон на 2,2-2,7 вольт! 8-)
 

Аватара пользователя
aqufanat
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: самодельный рН-контроллер

#9

Сообщение aqufanat »

Всен понятно, я так понимаю для АЦП ниже 5 вольт критично? Если используются стабилизаторы? В принципе все заказал в Чип и Дип, но блин сам электрод дорогущий... ну ладно разберемся для начала со схемой. Заганю схему в Sprint-Layout, это будит долго и нудно, потом плата по методу ЛУТ, потом Дмитрий понадобится помощь...
 

Аватара пользователя
DmitryyDAS
Житель форума
Житель форума

Re: самодельный рН-контроллер

#10

Сообщение DmitryyDAS »

Не совсем понял! В смысле, не критично ли питание АЦП ниже 5 вольт? Это положительное или отрицательное? :head:
Вообще, при снижении положительного напряжения питания - быстродействие падает, а т. к. от него берётся опорное напряжение, то и показания могут плавать…
Я уже и не помню особенностей этого АЦП, так что – даташет в помощь!

Комбинированный электрод можно купить за 500-600р. :)
 

Аватара пользователя
Nikolaykz
Участник
Участник

Re: самодельный рН-контроллер

#11

Сообщение Nikolaykz »

aqufanat писал(а):Всен понятно, я так понимаю для АЦП ниже 5 вольт критично? Если используются стабилизаторы? В принципе все заказал в Чип и Дип, но блин сам электрод дорогущий... ну ладно разберемся для начала со схемой. Заганю схему в Sprint-Layout, это будит долго и нудно, потом плата по методу ЛУТ, потом Дмитрий понадобится помощь...
Питание на светодиоды Надо делать отдельно через стабилизаторы L7805. Светодиоды много потребляют тока и из-за этого проседает напряжение. Да и блок питания нужен по-мощнее, тем более если силовая часть будет делаться на реле. И ещё один совет, если позволите. БП лучше делать на трансформаторе. Он намного надёжней импульсного. BNC разъёмы могут быть частенько бракованы. Надо на месте проверять как входит штекер.Все детали и микрухи не дороги и не дефицитны. Можно купить в любом маге радиодеталей.
И с наступающим праздником всех Милых Дам.
 

Аватара пользователя
aqufanat
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: самодельный рН-контроллер

#12

Сообщение aqufanat »

Nikolaykz писал(а): Питание на светодиоды Надо делать отдельно через стабилизаторы L7805. Светодиоды много потребляют тока и из-за этого проседает напряжение.
По этому поводу у меня тоже возникли сомнения, но не стал вникать Дима же говорит работает и ломаться не собирается. Схема уже повторена, опробована. Хотя токи после сборки проверю, в случае чаго сделаю отдельно.
Nikolaykz писал(а): Да и блок питания нужен по-мощнее, тем более если силовая часть будет делаться на реле. И ещё один совет, если позволите. БП лучше делать на трансформаторе. Он намного надёжней импульсного. BNC разъёмы могут быть частенько бракованы. Надо на месте проверять как входит штекер.Все детали и микрухи не дороги и не дефицитны. Можно купить в любом маге радиодеталей.
И с наступающим праздником всех Милых Дам.
Блок питания сделаю на трансе, с импульсниками не люблю, да и шутки с ними плохи (от схемы зависит).
 

Аватара пользователя
DmitryyDAS
Житель форума
Житель форума

Re: самодельный рН-контроллер

#13

Сообщение DmitryyDAS »

Схема потребляет вместе с реле всего 200ма, а 7805(7905) без проблем выдают 1А, да и вообще на них ничего проседать не может, это же стабилизаторы (гляньте схему из даташета и всё станет ясно) :acute:
Проседать будет только, если БП даёт меньше 200ма!

Далее: никаких импульсных БП! Только линейный, иначе на дисплее будет каша!!! :crazy:
У меня питание дает крохотный трансик на 200ма (всего 3/3/2см)!
Nikolaykz писал(а):BNC разъёмы могут быть частенько бракованы.
Чистая правда, я и сам при покупке долго подбирал!
 

Аватара пользователя
aqufanat
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: самодельный рН-контроллер

#14

Сообщение aqufanat »

Насчет разъемов спасибо за подсказку, а что если применить сетевые разъемы и обычный сетевой провод (витую пару)? Или провода должны быть экранированные?
 

Аватара пользователя
DmitryyDAS
Житель форума
Житель форума

Re: самодельный рН-контроллер

#15

Сообщение DmitryyDAS »

Применить для чего? :)
 

Аватара пользователя
aqufanat
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: самодельный рН-контроллер

#16

Сообщение aqufanat »

У электрода, там что на конце проводов? голые провода или разъем "папа"?
 

Аватара пользователя
DmitryyDAS
Житель форума
Житель форума

Re: самодельный рН-контроллер

#17

Сообщение DmitryyDAS »

У электрода на конце – папа BNC!
Провод от электрода обязательно должен быть экранированный!)
 

Аватара пользователя
aqufanat
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: самодельный рН-контроллер

#18

Сообщение aqufanat »

DmityyDAS писал(а):У электрода на конце – папа BNC!
Провод от электрода обязательно должен быть экранированный!)
ОК!
 

Аватара пользователя
Nikolaykz
Участник
Участник

Re: самодельный рН-контроллер

#19

Сообщение Nikolaykz »

DmityyDAS писал(а):Схема потребляет вместе с реле всего 200ма, а 7805(7905) без проблем выдают 1А, да и вообще на них ничего проседать не может, это же стабилизаторы (гляньте схему из даташета и всё станет ясно) :acute:
Проседать будет только, если БП даёт меньше 200ма!
Не согласен. Операционники, тем более бытовые, диоды, столкнулся, когда собирал Акваконтролер, Заменил на шотки, потребляют приличный ток. Но у Юсупова и возникли проблемы с напряжением на опорной ноге АЦП. Может из-за слабого транса, но сомневаюсь. Профессианализм Юсупова бесспорен.
 

Аватара пользователя
DmitryyDAS
Житель форума
Житель форума

Re: самодельный рН-контроллер

#20

Сообщение DmitryyDAS »

С чем не согласен?
Чего-то я ничего не понял… :crazy:
 



Поддержать проект через Яндекс

Поддержать проект через PayPal


Ответить

Вернуться в «Очумелые ручки»