Vorstellung: HB-UNI-Sen-PH - universeller PH-Sensor

Entwicklung und Bau von Hardware aller Art, die im HM-Umfeld eingesetzt werden kann

Moderator: Co-Administratoren

jp112sdl
Beiträge: 10528
Registriert: 20.11.2016, 20:01
Hat sich bedankt: 690 Mal
Danksagung erhalten: 1649 Mal
Kontaktdaten:

Re: Vorstellung: HB-UNI-Sen-PH - universeller PH-Sensor

Beitrag von jp112sdl » 10.03.2022, 06:29

Für diesen Zweck leider nicht.
Die Mess-Elektroden sind sehr empfindlich wenn es irgendein Potenzial gegen Erde gibt.
Ich benutze bei mir eingangs einen isolierten DC/DC Wandler, um das (Strom)Netz sauber von der Schaltung zu entkoppeln.
z.B. https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-1 ... 59074.html

Ein klassischer Transformator würde auch gehen, um eine galvanische Trennung zu garantieren.

VG,
Jérôme ☕️

---
Support for my Homebrew-Devices: Download JP-HB-Devices Addon

majacom
Beiträge: 25
Registriert: 13.06.2018, 16:22
Hat sich bedankt: 4 Mal

Re: Vorstellung: HB-UNI-Sen-PH - universeller PH-Sensor

Beitrag von majacom » 10.03.2022, 15:16

Ok danke,

mein Whirlpool und dessen Technik ist logischerweise komplett geerdet. Das heißt, dass das Wasser welches ich messen möchte, PE-Potential hat.

Nun habe ich einen Versuchsaufbau mit verschiedenen Varianten probiert:

Erstmal das zu messende Wasser in ein Glasgefäß gefüllt, um komplett Potentialfrei zu sein.
Den Arduino über USB-Netzteil angeschlossen und die Elektrode ins Glasgefäß gestellt.
---Ergebnis: Stabiler Wert PH 7,53

Dann habe ich zusätzlich eine PE-Leitung ins Wasser gehängt.
---Ergbnis: springender und erhöhter Wert. PH pendelt zwischen 7,2 bis 7,8

Ich dachte, ok das Netzteil ist das Problem.

Nun habe ich eine Powerbank als Stromversorgung verwendet. Ist ja völlig unabhängig vom Stromnetz.

---Ergebnis: Ohne PE-Potential korrekte Messwerte, mit PE auch wieder pendelte und überhöhte Werte.

Obwohl im Powerbankversuch die Stromversorgung völlig vom Netz getrennt ist, beeinflusst der PE die Messung.

Als Referenzgerät verwendete ich ein Labormessgerät von Greisinger.
Dieses blieb bei allen Arten des Aufbaus stabil und lieferte unveränderte Werte.

Nun hab ich keine Ahnung mehr, wie ich den Arduino vor dem (benötigten) PE-Potential entkoppeln könnte.

Hoffentlich kann mir da Jemand helfen. Ich nutze den Sensor um über die Raspberrymatic eine Dosierpumpe zur PH-Senkung anzusteuern.
Wenn nun ständig die Werte hin und herspringen, löst das entsprechende Programm zur Dosierung aus, PH-minus wird zugegeben, obwohl im Prinzip der Wert aktuell stimmt. Die Folge ist, dass durch die Fehlauslösungen der PH-Wert viel zu stark abgesenkt wird.

Markus

majacom
Beiträge: 25
Registriert: 13.06.2018, 16:22
Hat sich bedankt: 4 Mal

Re: Vorstellung: HB-UNI-Sen-PH - universeller PH-Sensor

Beitrag von majacom » 12.03.2022, 20:56

Noch eine Frage zur Verdrahtung des HB-UNI-Sen-PH.
Auf der Webseite von DFROBOT wird eine Spannungsversorgung von 5V am PH-Modul angeben https://image.dfrobot.com/image/data/SE ... iagram.jpg.
Auf dem Schaltplan von Jérôme jp112sdl allerdings 3,3V.
Hat das einen besonderen Grund?

Markus

jp112sdl
Beiträge: 10528
Registriert: 20.11.2016, 20:01
Hat sich bedankt: 690 Mal
Danksagung erhalten: 1649 Mal
Kontaktdaten:

Re: Vorstellung: HB-UNI-Sen-PH - universeller PH-Sensor

Beitrag von jp112sdl » 12.03.2022, 22:37

majacom hat geschrieben:
12.03.2022, 20:56
Auf der Webseite von DFROBOT wird eine Spannungsversorgung von 5V am PH-Modul angeben
Nein, dein Link zeigt das Verdrahtungsdiagramm als Beispiel.
Auf der Webseite https://www.dfrobot.com/product-1782.html ist tatsächlich angegeben:
The onboard voltage regulator chip supports the wide voltage supply of 3.3~5.5V, which is compatible with 5V and 3.3V main control board.
Da der Pro Mini mit 3.3V arbeitet und die Pegel ohne extra Spannungsteiler nur von 0...3.3V gemessen werden können, bietet es sich an, das PH Modul auch mit eben diesen 3.3V zu betreiben

VG,
Jérôme ☕️

---
Support for my Homebrew-Devices: Download JP-HB-Devices Addon

MikeW
Beiträge: 8
Registriert: 15.12.2019, 08:22
System: Alternative CCU (auf Basis OCCU)
Hat sich bedankt: 4 Mal
Danksagung erhalten: 1 Mal

Re: Vorstellung: HB-UNI-Sen-PH - universeller PH-Sensor

Beitrag von MikeW » 13.03.2022, 13:28

Hallo Zusammen
Nach einem Jahr provisiorischem erfolgreichem Betrieb des PH Sensors habe ich ein Gehäuse dafür gezeichnet und Gedruckt.
Die Dateien habe ich auf Thingiverse hochgeladen
https://www.thingiverse.com/thing:5316227
Dateianhänge
PH Sensor Bild1.jpg
PH Sensor Bild1.jpg (21.96 KiB) 431 mal betrachtet
PH Sensor Bild2.jpg
PH Sensor Bild2.jpg (18.4 KiB) 431 mal betrachtet

GernotKausH
Beiträge: 33
Registriert: 17.06.2019, 19:53
Hat sich bedankt: 9 Mal
Danksagung erhalten: 3 Mal

Re: Vorstellung: HB-UNI-Sen-PH - universeller PH-Sensor

Beitrag von GernotKausH » 16.06.2022, 20:55

Hallo

Welche Rolle spielt die Temperatur bei der Kalibrierung? Ich habe den Poolsensor nachgebaut, allerdings ohne Temperaturmessung. Wenn ich dort die pH-Kalibrierung durchführe, mit angezeigtem T=0 °C (Messung im Sketch auskommentiert, dafür 0 °C übergeben), zeigt mir die Messung nach der Kalibrierung, wenn die Sonde in der pH=7 Kalibrierlösung steht, genau 7.3 als pH-Wert an. Das erscheint mir schon etwas weit weg vom Kalibrierwert.

Was mir auch aufgefallen ist, das der Spannungswert sich bei der Kalibrierung in den beiden Lösungen für etwa 15 s bis 30 s noch ändert und dann erst einigermaßen stabil bleibt. Ich habe dann den Wert erst übernommen. Bei der regulären pH-Messung kann man maximal eine Meßzeit von 2 s einstellen. Ist das nach Einschalten der pH-Messung eventuell zu kurz, um einen stabilen Meßwert zu erfassen? Ich habe zur automatischen Dosierung parallel noch ein Gemke-System, das einen pH-Wert um etwa 0.2 niedriger anzeigt. Das läuft allerdings ständig mit und braucht aber nach dem morgendlichen Einschalten des Sensors auch einige Zeit, bis der Wert einen stabilen Zustand erreicht hat (noch viel länger braucht übrigens der ORP-Sensor, mit etwa 10 min). Ich würde in einem ersten Schritte mal versuchen, im Sketch die Meßzeit von max. 2 s auf 30 s zu erhöhen.


Wie sind denn Eure Erfahrungen dazu?

Gruß
G.

jp112sdl
Beiträge: 10528
Registriert: 20.11.2016, 20:01
Hat sich bedankt: 690 Mal
Danksagung erhalten: 1649 Mal
Kontaktdaten:

Re: Vorstellung: HB-UNI-Sen-PH - universeller PH-Sensor

Beitrag von jp112sdl » 16.06.2022, 21:30

Die Messzeit dient nur der Glättung.
Länger zu messen ändert nichts am Wert.
GernotKausH hat geschrieben:
16.06.2022, 20:55
das der Spannungswert sich bei der Kalibrierung in den beiden Lösungen für etwa 15 s bis 30 s noch ändert und dann erst einigermaßen stabil bleibt
Das liegt daran, dass sich der Sensor erst an die Flüssigkeit "gewöhnen" muss.
Du könntest auch den Sensor in die Lösung stellen, 5min. warten und dann die Kalibrierung starten.
Der Spannungswert wird sich dann nicht mehr ändern.
GernotKausH hat geschrieben:
16.06.2022, 20:55
Welche Rolle spielt die Temperatur bei der Kalibrierung?
Keine - sofern die Wassertemperatur "Pool" der Temperatur "Kalibrierlösung" entspricht.
Ansonsten kommt es zu eben solcher Abweichung, wie du sie beobachtet hast.

VG,
Jérôme ☕️

---
Support for my Homebrew-Devices: Download JP-HB-Devices Addon

GernotKausH
Beiträge: 33
Registriert: 17.06.2019, 19:53
Hat sich bedankt: 9 Mal
Danksagung erhalten: 3 Mal

Re: Vorstellung: HB-UNI-Sen-PH - universeller PH-Sensor

Beitrag von GernotKausH » 16.06.2022, 21:55

jp112sdl hat geschrieben:
16.06.2022, 21:30
Keine - sofern die Wassertemperatur "Pool" der Temperatur "Kalibrierlösung" entspricht.
Ansonsten kommt es zu eben solcher Abweichung, wie du sie beobachtet hast.
Hm, wenn ich für die Temperaturen T1 und T2 im Sketch 20°C fest vorgebe und noch einmal kalibriere, sollte das Problem demnach verschwinden. Die Pufferlösung im Keller hat 20 °C. Mit der Sonde in der Pufferlösung sollten dann derselbe pH-Wert gemessen werden. Ich werde es mal probieren und dann berichten.

jp112sdl
Beiträge: 10528
Registriert: 20.11.2016, 20:01
Hat sich bedankt: 690 Mal
Danksagung erhalten: 1649 Mal
Kontaktdaten:

Re: Vorstellung: HB-UNI-Sen-PH - universeller PH-Sensor

Beitrag von jp112sdl » 16.06.2022, 22:06

Wenn du den DS18B20 Temperatursensor einfach weg lässt, wird Default eine Temperatur von 25°C genommen.
Das ist die Temperatur, die auf meiner Pufferlösung angegeben ist.
Bildschirmfoto 2022-06-16 um 22.03.08.png
Eine genaue Messung einer Probe wäre dann natürlich auch nur bei 25°C korrekt

VG,
Jérôme ☕️

---
Support for my Homebrew-Devices: Download JP-HB-Devices Addon

GernotKausH
Beiträge: 33
Registriert: 17.06.2019, 19:53
Hat sich bedankt: 9 Mal
Danksagung erhalten: 3 Mal

Re: Vorstellung: HB-UNI-Sen-PH - universeller PH-Sensor

Beitrag von GernotKausH » 16.06.2022, 22:45

Ich habe den Test mit einer Vorgabe von 20 °C gerade noch einmal gemacht:
  • Kalibriert mit pH7 und pH4, jeweils gewartet, bis Spannungswerte stabil sind (ca 10..20 s).
  • Messung danach in derselben pH7-Pufferlösung: pH = 7.3 (erwartet: 7.0)
Es ändert sich also nichts im Vergleich zur ursprünglichen Temperaturvorgabe von 0 °C.
Laut Angaben auf der Pufferlösung ist der Unterschied im pH zwischen 20 °C und 25 °C nur -0.02.

Antworten

Zurück zu „Hardwareentwicklung und Selbstbau von Aktoren und Sensoren“