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PH mètre DIY


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Bonjour a tous et a toutes,

 

Je suis trés intéresser et surtout curieux de comprendre comment on peut transformer un multimetre en PH METRE aprés la vision du dernier OPOTR.

 

Merci de votre contribution.

 

Eric.

 

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Bonjour,

 

M'enfin, c'est pourtant fastoche !!!! :ironie: :

 

nonopp4_20110308225544.png

ΔE est la différence de potentiel entre les deux électrodes

pHa est le pH de la solution à mesurer

pHb est le pH de la solution de référence

a et b dépendent de l'appareil, ils sont révélés lors de l'étalonnage du pH-mètre

 

:mouarf:

 

http://fr.wikipedia.org/wiki/PH-m%C3%A8tre

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Hello !

 

Je me lance ...

 

Si j'ai bien compris, une electrode PH contient deux electrodes, une qui mesure le PH de la solution, et une de reference qui mesure le ph d'un liquide connu.

 

La sonde mesure en milli volt la difference de tension entre les deux electrodes (c'est le pha - phb de la formule de nonopp4).

Cette difference est tres faible (quelques milli-volt) donc on l'amplifie (c'est le coef petit a de nonopp4) pour avoir quelque chose de plus lisible, genre :

 

valeur lue : 0,03 mV pour un ph 1

0.46 mV pour un ph 14

 

si on utilise un judicieux coef de 30 pour le petit a, on obtient :

 

valeur lue : 0.03 x 30 = 1 V (pour un ph de 1)

0.46 x 30 = 14 V (pour un ph de 14)

 

Valeurs qu'on peut lire sur un bete multimetre ... mais realiser la partie ampli c'est assez chaud ....

 

(Le coef b de la formule sert a ajuster le 0 du pH metre)

 

PS : un petit lien pour bubule et son arduino : http://blea.ch/wiki/index.php/PH_Meter

 

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PS : un petit lien pour bubule et son arduino : http://blea.ch/wiki/index.php/PH_Meter

Merci beaucoup. :bananajerk:

Va me falloir passer une annonce : Échange langue Picarde contre langue de Shakespeare ... :folle:

 

 

... mais realiser la partie ampli c'est assez chaud ....

Oui, c'est bien là que j'ai peur de pêcher... Surtout, je me demande quelle doit être la précision du +V/-V à générer par une alim à créer, pour ne pas avoir de variation dans la mesure finale. Si tant est qu'il y en ait.

Mais je pourrais toujours tester le montage sur une platine d'essai.

 

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  • 2 semaines plus tard...

Bon, passe pour les étiquettes.

 

Mais le pHmètre bon sang, Bernard, faudra faire un article "comment transformer un testeur de courant Bricodepôt en pHmètre" :horreur:

Denis,

En fait une sonde PH génère une tension de quelques dizaines de mv, cette tension est proportionnelle au ph, donc, après amplification et correction du décalage, on peut obtenir assez "facilement" un montage électronique qui sort une tension proportionnelle au PH, 1V pour 1 point de PH, si le ph est de 7, on obtient 7V. Il est alors très simple d'utiliser un multimètre à 4€ calé sur la calibre 10VDC pour afficher le PH.

Ce type de schéma est très facile à trouver sur le net.

Je peux poster mon schéma (manuscrit...) complet avec la gestion du CO2 et le réglage de la consigne. :) mais je ne veux effrayer personne :horreur:

 

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Bonjour

 

L'idée de transformer un multimètre à 4 euros en pHmètre est certes fort séduisante financièrement. Mais il y a une question à se poser avant tout : quelle fiabilité aura le pHmètre obtenu ?

 

L'impédance d'entrée du pHmètre est une donnée essentielle : en effet aucun courant ne doit pouvoir circuler dans les électrodes sous peine de fausser le résultat à cause de problèmes cinétiques de surtension aux électrodes. Pour un bon pHmètre, elle doit atteindre le milllion de millions d'Ohm (dix puissance douze Ohm). Je doute fort qu'un multimètre à 4 euros possède une telle spécification (et qu’il possède aussi tout un tas d’autres qualités de la chaîne de mesure). Les voltmètres numériques courants, d’une centaine d’euros, ont une impédance d’entrée de seulement un à dix millions d’ohm…

Si vous voulez en savoir plus sur les pHmètres, voici un site que je trouve assez complet et bien fait :

 

pHmètre

 

Page 2 pour la notion d'impédance d'entrée.

 

Régis

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Regis,

 

Voici le plan de la bidouille, la sonde ph est connectée sur un AOP avec impédance d'entrée de 10e12, bien sûr. Le multimètre n'est la que pour afficher et il n'est pas capable de gérer l'électrovanne du CO2.

Concernant le débit du CO2, il est réglé de façon à ce que l'électrovanne fonctionne très souvent, dans un rapport d'environ 80% actif, 20% arrêt.

J'ajuste ce débit à chaque variation de la consigne PH. Ainsi, je dors tranquille :)

 

Bernard

PS: Pour ceux qui souhaiteraient réaliser le schéma, je n'ai pas fait de circuit imprimé, tout est réalisé en câblage prototype. L'alimentation 18V doit être à double isolation (isolation par transfo par ex)

 

berann82_20110316225324-thumb.jpg

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Bonjour

 

Très sympa ce petit schéma. :zaime:

J’effectue quelques recherches depuis plusieurs semaines afin d’intégrer une entrée pH à ma platine Arduino.

J’aime bien ton schéma car je vois que tu y intègres directement une entrée DC, sans avoir besoin d’une alim symétrique. En fait tu la crées (Régulation + création tension négative symétrique). :ironie:

Mais par contre j’aurais besoin de l’adapter à mon besoin (mais je suis suivi :requin: ).

- La tension de sortie devra être en 0-5V (soit juste la moitié).

- N’est-il pas possible d’utiliser une tension d’alimentation générale de 12V ? Car çà me ferait une alim supplémentaire que j’aimerais éviter. J’ai déjà du 6VDC, du 12VDC, du 24VAC, et du 240VAC dans le bac.

- La stabilité de l’alimentation, et des composants est-elle impérative pour obtenir une valeur stable de la mesure. (Ou bien le principe employé compense-t-il ces risques ?)

N’étant pas électronicien, j’aurais besoin d’aide pour modifier ton schéma en conséquence.

 

Enfin, quel type de sonde serait le mieux ?

Sachant que je souhaite également acquérir un vrai pH-mètre à la précision de 0.01pH pour m’orienter vers la méthode de Régis Doutres, avec 2 pH-mètres. Celui en entrée de l’Arduino pour piloter les osmolations. Et un bon du commerce pour suivre le bac, et effectuer une redondance des automatismes bricolés.

 

Franck

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Bonjour

 

Très sympa ce petit schéma. :zaime:

J’effectue quelques recherches depuis plusieurs semaines afin d’intégrer une entrée pH à ma platine Arduino.

Je connais :), quel modele utilise tu?

J’aime bien ton schéma car je vois que tu y intègres directement une entrée DC, sans avoir besoin d’une alim symétrique. En fait tu la crées (Régulation + création tension négative symétrique). :ironie:

Mais par contre j’aurais besoin de l’adapter à mon besoin (mais je suis suivi :requin: ).

- La tension de sortie devra être en 0-5V (soit juste la moitié).

tu divise par 2 le gain de l'ampli d'entree

- N’est-il pas possible d’utiliser une tension d’alimentation générale de 12V ? Car çà me ferait une alim supplémentaire que j’aimerais éviter. J’ai déjà du 6VDC, du 12VDC, du 24VAC, et du 240VAC dans le bac.

La, c'est plus delicat, il te faut utiliser des ampli op avec une tension de dechet plus faible que le tl081, voir un modele rail to rail, mais avec une sortie 5V maxi le 12v ira tres bien avec des tl081

- La stabilité de l’alimentation, et des composants est-elle impérative pour obtenir une valeur stable de la mesure. (Ou bien le principe employé compense-t-il ces risques ?)

Une regulation serie bien decouplée, suffit, la tension négative n'est pas parfaite, mais convient pour la precision que je recherche 0,05 ph. Attention au 50Hz, aux retours de masse/terre, sinon la mesure est vite perturbée.

N’étant pas électronicien, j’aurais besoin d’aide pour modifier ton schéma en conséquence.

ok, mais je vois que tu sais lire le schema! :)

Enfin, quel type de sonde serait le mieux ?

j'utilise une vielle sonde ph declassée, calibrée à l'arrache sur le ph7

Sachant que je souhaite également acquérir un vrai pH-mètre à la précision de 0.01pH pour m’orienter vers la méthode de Régis Doutres, avec 2 pH-mètres. Celui en entrée de l’Arduino pour piloter les osmolations. Et un bon du commerce pour suivre le bac, et effectuer une redondance des automatismes bricolés.

Ok ,mais ne t'en prend pas à moi si ton ph monte au dela de 9...

une remarque sur les sondes ph, elles sont electriquement reliées au liquide dont elles mesure le ph. Si tu utilise 2 sondes ph reliées sur l'arduino, tu risque d'avoir des derives de mesure si les deux sondes ne sont pas au meme potentiel (courant de fuite d'une pompe par exemple creant un potentiel electrique dans l'eau :horreur: ) donc soit prudent et interprete bien les lectures de chaque sonde independament avec une seule faisant trempette à la fois.

 

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Je connais :), quel modele utilise tu?

Bonjour

 

Merci pour le temps que tu veux bien nous consacrer.

 

J’ai développé une gestion de brassage avec une Duemilanove que tu peux retrouver sur mon topique mes oscillateurs.

J’ai d’ailleurs quelques scrupules à poster ici, car on est loin du sujet initial (OPTR36). Et je me demande si il ne serait pas plus judicieux de continuer ce thème sur mon topique, voir même mieux, un autre dédié aux montages électroniques DIY. (avis aux modos).

 

tu divise par 2 le gain de l'ampli d'entree

Ouiiiiiii . Mais comment qu’on fait çà ???

Je savais bien que çà allait se corser. :timide:

Je dois juste remplacer ta résistance de 30k par une 15k ?

Je m’appuis également sur un des schéma du web : http://www.octiva.net/projects/pH/

 

La, c'est plus delicat, il te faut utiliser des ampli op avec une tension de dechet plus faible que le tl081, voir un modele rail to rail, mais avec une sortie 5V maxi le 12v ira tres bien avec des tl081

Quelle différence entre un TL062 (puissance faible), TL072 (faible bruit), TL081 (usage général) ?

 

Une regulation serie bien decouplée, suffit, la tension négative n'est pas parfaite, mais convient pour la precision que je recherche 0,05 ph. Attention au 50Hz, aux retours de masse/terre, sinon la mesure est vite perturbée.

.......

Ok ,mais ne t'en prend pas à moi si ton ph monte au dela de 9...

une remarque sur les sondes ph, elles sont electriquement reliées au liquide dont elles mesure le ph. Si tu utilise 2 sondes ph reliées sur l'arduino, tu risque d'avoir des derives de mesure si les deux sondes ne sont pas au meme potentiel (courant de fuite d'une pompe par exemple creant un potentiel electrique dans l'eau :horreur: ) donc soit prudent et interprete bien les lectures de chaque sonde independament avec une seule faisant trempette à la fois.

Ah ! Là çà se complique. La précision semble requise pour le montage de M. Doutres.

J’espère (souhaite !) pouvoir améliorer la chose. Mais comment ?

 

Cela veut dire quoi ?

1 - Je dois impérativement éloigner les sondes (une dans la décante, l’autre dans la chambre de mélange avant rejet dans la décante). Par principe, ça va dans le bon sens.

Pour préciser ce que disais sur le post précédent, les 2 ph-mètres seront totalement indépendant. Un seul passera par l’Arduino. L’autre (celui du commerce) sera totalement autonome.

2 – mettre le bac à la terre avec un filtre RC

3 – Ne pas employer ma platine support Arduino comme support de l’interface pH, mais préférer une platine séparée et blindée.

4 - ?

 

ok, mais je vois que tu sais lire le schema! :)

Lire oui (et encore, avec le doigt :ironie: ), mais comprendre …. :surpris:

 

D'ailleurs "Rail to Rail", c'est quoi ? Un accouplement de locomotives ??

 

Franck

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bonjour

 

Regis,

 

Voici le plan de la bidouille, la sonde ph est connectée sur un AOP avec impédance d'entrée de 10e12, bien sûr. Le multimètre n'est la que pour afficher et il n'est pas capable de gérer l'électrovanne du CO2...

 

bien sûr, où avais je la tête, je n'avais rien compris à l'utilité du multimètre... Désolé pour mon intervention inopportune. Il est temps que je me retire. Je vais me cantonner à ce que je sais faire, je le dis sans pédance : des photos :plaisante:

 

La précision semble requise pour le montage de M. Doutres...

absolument pas, je ne me suis jamais battu pour la recherche de la précision, au contraire j'ai souvent dénoncé les arnaques laissant penser que la précision pouvait être atteinte à notre niveau. Pour ma méthode, c'est la fiabilité et la stabilité qui sont indispensables. La valeur en elle même du pH, je dirai même qu'à la limite on s'en fout.

Régis

 

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La précision semble requise pour le montage de M. Doutres...

absolument pas, je ne me suis jamais battu pour la recherche de la précision, au contraire j'ai souvent dénoncé les arnaques laissant penser que la précision pouvait être atteinte à notre niveau. Pour ma méthode, c'est la fiabilité et la stabilité qui sont indispensables. La valeur en elle même du pH, je dirai même qu'à la limite on s'en fout.

Régis

Bonjour

 

Effectivement, je ne sais pas où je suis allé pêcher çà. Du coup je me suis amusé à relire les 9 pages du topique.

Cela dit, çà m'a permis de relever quelques sources de problèmes que je vais rencontrer avec mon RAH (perso et atypique). Mais cela est une autre histoire. Par contre cela va très certainement simplifier le montage interface

 

 

Je viens de redécouvrir que l'Arduino Duemilanove dispose d'une sortie 5V régulée (celle qui alimente le micro-contrôleur). Du coup, plus besoin d'en créer une régulée pour l'interface. Je vais utiliser celle là.

Me reste "juste" à adjoindre un NE555 pour créer le -5V..... Et me faire aider pour les calculs des composants :clinoeil:

 

Franck

 

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Bubulle,

 

Avis aux modo, je suis aussi d'avis de déplacer cette partie technique.

 

pour le gain "Je dois juste remplacer ta résistance de 30k par une 15k ?" , non il faut diminuer la 560k, passer à 270K par ex.

 

"Quelle différence entre un TL062 (puissance faible), TL072 (faible bruit), TL081 (usage général) ?"

en fait j'ai toujours un petit aop dans les tiroirs, j'ai utilisé un TL081, le TLO82 est le 081 en double, Je pense que cela marchera bien avec du 072 ou du 062. Ce n'est pas un application tres délicate hormis l’impédance d'entrée. Attention ces aop ne sont pas rail to rail :), cad que la tension de sortie maximum est tres en dessous de la tension d'alim, donc pour avoir 5V en sortie, il te faut alimenter au moins en 8V...

 

"Cela veut dire quoi ?"

Si tu relie les 2 sondes ph à l'arduino sans isolation galvanique, il va y avoir des variations de mesures à cause de courants parasites qui peuvent passer entre les sondes.

Solution:

une sonde est relié sur l'arduino qui est lui est deja flottant :). La 2eme sonde ph avec son etage d'ampli et alim est isolée electriquement de l'arduino avec un opto coupleur par ex, pour cela tu peut convertir la valeur ph en digital avec un convertisseur 8bit sortie SCi ou SPI, puis des optocoupleurs ttl.

 

Ne pas oublier de soigner le cablage et faire un plan detaillé des differents cables de toute l'install.

Il faut penser à realiser un cablage court dès que c'est possible.

 

Je sens que ca devient complexe ... ya encore des lecteurs? :)

 

Bernard

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Je continue sur ce fil alors :plaisante:

 

Bonjour

 

J’ai passé une bonne partie du week-end sur le Web à plancher sur cette interface. :aimepc:

 

Je me suis également posé la question de l’intérêt d’avoir un gain permettant une pleine échelle de 0pH (0V) à 14pH (5V). Dans nos bacs, il est tout de même rare de sortir de la plage des 6 à 9 de pH. Ce qui conduirait à utiliser une plus faible plage au profit d’une précision plus grande.

Mais dans l’application qui m’intéresse, je vais mettre la sonde dans un réacteur disposant d’un faible volume, dans lequel on est susceptible d’introduire du lait de chaux à pH élevé. Donc, le risque de dépasser les 9pH est grand. Donc retour à la case départ, avec une pleine échelle de 0 à 14pH pour moi. Mais le principe pourrait intéresser ceux qui souhaiteront utiliser leur interface pour une mesure standard.

 

A force de lectures et recherches, j’ai trouvé l’ampli opérationnel qui semble parfait pour l’amplification du signal des sondes pH. Rail to rail, donc plus besoin de -5V.

Le LMC6042 (2 Aop intégrés). Voici sa fiche technique LMC6042

 

On ne parle plus d’impédance d’entrée, mais de Courant de polarisation d'entrée Maximum Ibias. Celui-ci est très faible, ce qui a pour avantage d’être beaucoup plus « parfait » pour l’amplification des signaux de sonde pH.

En défaut, c’est qu’ils sont également plus sensibles aux parasites environnants. Mais je pense pouvoir bricoler le truc en conséquence.

 

bubule_20110321122200-thumb.jpg

 

 

Bernard, pour contrôle, voici le schéma que je pense adopter. J’attends tes (vos) commentaires avant de commander les composants.

Je n’arrivais pas à lire la valeur de la capa en // sur la sonde, si tu peux préciser. Egalement, si tu vois des capas de découplage à rajouter …

 

A bientôt :clinoeil:

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Egalement, lors de mes recherches, je suis tombé sur une interface un peu plus complexe sur Microrécif une Interface pH (et Redox). Et je me suis fait mal...

Plus complexe, et avec une précision de 2 % (soit 0.28pH) :mecontent:

 

Une autre interface pH directement issue de la fiche technique du LMC6001 ici en page 10 . utilisant un LMC6041/42 en second étage.

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