PH mètre DIY

[calvine]

Bonjour,

j'ai commencé le cablage de ce circuit, et j'ai quelques "os" sur lesquels je butte. désolé.

tout d'abord la polarité des condensateurs, et surtout, j'ai remplacé le tmr0505d par un tma0521, et là, 2 bornes sont inversées: le +vout et le - vout.

je cherche a modifier le passage des pistes mais sans qu'elles se croisent je ne voit pas, ou mettre un bout de fil?

j'ai commencé le schema sur kicad, mais ne voit pas comment faire, quelqu'un saurait il ici comment je pourrais faire svp?

 

Mathieu

[walter]

bonjour

 

j'aimerais faire cette carte pour amplifier une sonde PH, mais avec une sortie de 0-10V ou 0-12V ( avec alim 12V) 

dans ce cas, quel composant dois-je changer ?

quelqu'un pourrais t'il me guider ?

je voulais garder le même schéma en changeant l'alim, mais dois-je aussi changer les optocoupleur et autre ?

 

merci

[Bubule]

Bonsoir

 

oui, à priori cela est possible moyennant quelques adaptations. Je viens de regarder les fiches techniques des AOP et de l'optocoupleur, les AOP acceptent jusqu'à 15VDC en nominal (16Vmax), et 30V pour l'optocoupleur. Pas besoin de les remplacer donc.

Par contre il te faut remplacer :

- le rapport de résistance R1/R2 pour obtenir l'amplification souhaitée

- Le convertisseur CC (essaies de prendre une version stabilisée 10V/10V par exemple)

- Les diodes zener qui limitent actuellement la tension à 5.1V

/!\ Attention aux tensions des condensateurs de les choisir avec une tension max supérieure à celle utilisée.

 

Cependant, je peux imaginer le besoin de passer en 0-10V, mais je ne comprends pas l'intérêt du 12V Pourquoi cette tension ?

 

Franck

[walter]

salut Franck

 

merci de ta réponse

je pensais au 12V car, il est plus facile de trouver un convertisseur cc de 12V en sortie alors qu'il dur de trouver un convertisseur stabilisé de 10V en sortie, et sachant que je ne dépasserais pas PH 8 - 8.5, je ne devrais pas monter a 12V qui sera égal a PH14

 

Les diodes Zener sont t'elles obligatoires  si j'utilise un convertisseur stabilisé TMA1212S par exemple ?

 

a la base je voulais utiliser un TMA2412S car j'en avais sous le coude mais je pensais que le 24V n'iras pas pour l'optocoupleur U4A

 

donc il faudrait que je change juste R1 et R2 ? et augmenter la taille de mes condo ?

 

peux tu me dire quelle résistance dois je mettre pour 12V et pour 10V ( si je trouve un convertisseur )

 

en tout cas, grand merci pour ta réponse

 

Walter

[walter]

sinon convertisseur 9V plus facile a trouver et je ne dépasserais pas la tension des 10V max

[Bubule]

Bonsoir,

 

Pas facile de se replonger dans tout çà après tant de mois loin des calculs et de l'électronique...

Les diodes Zener sont t'elles obligatoires  si j'utilise un convertisseur stabilisé TMA1212S par exemple ?

Si tu utilises un convertisseur régulé, non, plus besoin de zener. Mais attention, le modèle1212S est un modèle 1 seule sortie 12VDC. Il te faut impérativement un convertisseur 2 sorties 'plus' et 'moins' et .... soit un 1212D dans ton cas.

 

....et augmenter la taille de mes condo ?

Pas besoin de grossir les capa, juste s'assurer qu'elles encaissent la tension que tu vas utiliser.

 

Je suis un peu perturbé par ton utilisation en 12V.  Avec quoi vas-tu acquérir les données ? Les automates, PIC ou Arduino disposent d'entrées 0/5V ou 0/10V. Comment envisages-tu d'utiliser la tension de sortie de l'interface ?

En tous cas, si tu utilises le 12V et que tu injectes le signal sur une entrée 0/10V je te suggère de mettre une zener 10V en sortie du montage pour protéger ton entrée automate en cas de dérive du réglage.  

 

 

Pour le principe de calcul du rapport R1/R2 qui dépend du gain d'amplification.

 

Les sondes pH génèrent une tension de 0.059V/pH avec

* Ph0  =  +0.413V

* pH7  = 0V

* pH14 = -0.413V

 

Soit donc une variation pouvant aller de -0.413 à + 0.413 soit 0.826V

Dans mon cas, en premier lieu, je souhaitais obtenir une variation de 0 à 5V en sortie sur la pleine échelle (pH0 à pH14) soit donc un rapport de 5/0.826 = 6.05 (c'est le gain A)

 

Si je pars sur une résistance R2 de 255KOhm (de manière plutôt arbitraire mais conseillée si on conserve les potars de réglage à 10K (voir en page 2 pourquoi)

Dans ce type de montage (amplification non-inverseur), le gain(A) est égal à 1+(R2/R1)

==> A= 1+(R2/R1)

==> R2/R1 = A-1

==> R2 = R1(A-1)

==> R1 = R2/(A-1)

Soit dans mon cas 255KOhm/(6.05-1) = 50.2KOhm (j'avais mis 40K pour obtenir un bon résultat)

Je me suis ensuite dit qu'il était inutile d'exploiter la totalité des capacités de mesure des sonde pH, puisque je n'avais que faire des valeur de 0 à 6 et de 9 à 14 pour mon application en bac récifal. Je suis donc parti sur une extrémité pleine échelle maxi de 5V pour pH10, (soit 7+3, avec 7 = 0V, donc 7 plus ou moins 3pH)

Mon gain nécessaire devient +/- 3x0.059V, soit de -0.177V à +0.177V qui donne une variation totale de 0.354V pour un signal en sortie d'interface de 5V.

le gain devient 5/0.354 = 14.12

 

Dans le cas où tu souhaites avoir une pleine échelle à 10V (0/10V) pour un pH maxi de 9 (pH7+/-2pH) :

ta sonde génèrera 2x-0.059V soit - 0.118V à pH9 et +0.118V à pH5

Si tu veux avoir 0V en sortie d'interface à pH5, et 10V à pH9 avec  une variation de 0.236V

 tu as besoin d'un gain de :10/ 0.236 = 42

 

Avec R2 = 255K,  R1 = 255K/42-1 = 255/41 = 6.2K

 

Voilà, j'espère ne pas avoir fait d'erreur dans mes calculs...

[walter]

bonjour

 

Merci pour toute tes explication

-pour être plus clair sur mon utilisation suite a tes interrogations. j'utiliserais cette sonde PH pour un bac récifal donc PH7 +/-2 est parfait pour moi

-mon interface seras branché sur une entrée analogique automate logo8! siemens 0-10V

- j'utiliserais soit un convertisseur +/-12V ( avec diode Zener a10V comme tu me l'a conseillé ) ou +/-9V . Car des convertisseurs 10V sont introuvable facilement.

- suite a tes explications, je comprend mieux le Rapport R1/R2, merci

- et donc pour le reste du circuit, rien a changer, si ce n'est les condos (même capa avec tension admissible différente) !? si j'ai tout compris

 

je vais pouvoir réaliser mon interface maintenant, je commande les composants nécessaires, réalise le circuit, essaye tout cela et je vous tiendrais au courant.

 

grand merci a toi

 

PS : mon bac est un 300L en méthode jaubert que je viens de démarrer il y a 6 mois maintenant, pas encore d'habitant sauf détritivore et crevette wurdemanni

- rampe LED DIY 190W avec Dimming levé et coucher du soleil et mode nuit 

- gestion PH et T° relié a l'automate ( en cours )

- gestion du niveau par automate

- Wave box tunze

- pas d'autre matériel pour le moment, mais je ferais certainement un RAC par la suite pour les besoins des coraux que j’implanterais

[Bubule]

Je te déconseille d'utiliser un régulateur +/- 9V si tu veux utiliser la pleine échelle 9V à pH9.

Lors de l’étalonnage, tu devras utiliser une solution pH9 (et pH7), et si tu as la moindre chute de tension dans un composant, tu ne pourras atteindre les 9V en sortie .

Sinon, recalcules le rapport R1/R2 pour utiliser l'interface sur pH7 +/-3 (Ph4 à 10)

 

PS : Profites de ton passage sur Cap Récifal pour y ouvrir un sujet sur ton bac

[walter]

bonjour

 

ok pour tes conseilles, donc si je recalcule

 

pour alim 10V ( 12V avec diode Zener en sortie) avec PH7 +/-3 :

           gain = 10/0.354 = 28.25

           R1 = 255/ (28.25-1) = 9.35 K

 

pour alim 9V avec PH7 +/- 3:

         gain = 9/0.354 = 25.42

         R1 = 255/ (25.42-1) = 10.44K

[walter]

re

 

encore une petite question :

les diode zeners 10V, je dois les mettre comme sur ton schéma, a la place des 5.1V  ?

[Bubule]

Non non, si ton convertisseur est régulé, pas la peine. Mais dans le cas contraire, il te faut en mettre 2 à la tension prévue (12V dans le cas d'un convertisseur CC12V).

Et dans tous les cas, une zener 10V en sortie de signal (derrière la borne 1 de U4A) pour protéger ton automate en cas de dérive d’étalonnage ou de mauvaise manip.

[walter]

Bonjour

 

désolé si j'ai un peu de mal a comprendre

 

donc je laisse le circuit en 12V et je met juste une zener en sortie de signal, et dans ce cas le rapport R1/R2 se calcul pour 12V ou 10 V ?

la zener, je la place en serie en sortie de signal ou en parrallele avec le 0V ?

 

bonne journée

[Bubule]

Bonjour

 

Normalement, le changement de tension d'alimentation ne devrait pas avoir d'influence sur le rapport ou l'offset.

 

La zener est à positionner en parallèle avec la masse

 

Franck