Modulo interfaccia sonda pH

Ho di recente acquistato una sonda pH compresa del modulo di interfaccia da Amazon, solo che sto avendo dei problemi con le misurazioni del pH.

Ho per prima cosa effettuato una calibrazione cortocircuitando il connettore BNC e regolando il trimmer sul modulo in modo da ottenere 2.5 V. Successivamente ho posizionato la sonda in un recipiente con acqua distillata e moltiplicato la misura in modo da ottenere un pH pari a 7.

Inserendo del succo di limone ho notato che il pH aumentava invece che diminuire, dunque ho fatto il complemento della misura (14 - misura), nonostante ciò, noto che le misure fatte sono poco precise. Per esempio, se immergo la sonda in una soluzione di Coca-Cola leggo 4 invece che 2.5 (acido forte). Se invece la inserisco in una soluzione con tanto sapone leggo 6 invece che qualcosa maggiore di >8 come ci si aspetterebbe da una soluzione basica. Qualche consiglio?

Buonasera e benvenuto nella sezione Italiana del forum,

cortesemente, come prima cosa, leggi attentamente il REGOLAMENTO di detta sezione, (... e, per evitare future possibili discussioni/incomprensioni, prestando molta attenzione al punto 15), dopo di che, come da suddetto regolamento (punto 16.7), fai la tua presentazione NELL'APPOSITA DISCUSSIONE spiegando bene quali esperienze hai in elettronica e programmazione, affinché noi possiamo conoscere la tua esperienza ed esprimerci con termini adeguati.

Grazie,

Guglielmo

P.S.: Ti ricordo che, purtroppo, fino a quando non sarà fatta la presentazione nell’apposita discussione, nel rispetto del succitato regolamento nessuno ti risponderà (eventuali risposte o tuoi ulteriori post, verrebbero temporaneamente nascosti), quindi ti consiglio di farla al più presto. :wink:

Puoi mettere un link così vediamo il prodotto e le sue caratteristiche ?

Guglielmo

Certo, inserisco qui di seguito il link Amazon del prodotto che ho acquistato:

Purtroppo, come al solito, questi venditori NON danno nessun mauale o specifiche tecniche ...
... comunque, in quelle scarne informazioni che sono a fondo pagina noto:

  1. Tensione di riscaldamento: 5 ± 0,2 V (corrente continua AC)
    andiamo bene ... corrente continua e AC non si possono vedere come unica specifica il ... riscaldamento è in CC, AC o indifferente?

  2. Tempo di risposta: ≤5S
    Tempo di regolamento: ≤60S
    ... richiede comunque un discreto tempo sia, se capisco bene, nella fase iniziale (che può arrivare a 60 sec), sia nella fase di misura (che può richiedere fine a 5 sec) ... hai atteso i dovuti tempi per le misure?

Guglielmo

P.S.: suggerimento ... evitate di comprare da venditori che non mettono i link ai manuali, non forniscono le specifiche tecniche dettagliate e, su Amazon, che non hanno nemmeno una recensione :confused:

Purtroppo ero cosciente del rischio, ho deciso di provare per via del prezzo molto buono. Mi prendo ancora qualche giorno per provare a calibrarlo, se non riesco farò il reso.

Per le tempistiche ho provato a seguire le indicazioni, ma non cambia nulla.

Temo che si tratti della solita "cinesata", anche se realizzata un po meglio delle altre, ma comunque sempre non in modo adeguato purtroppo.

Le sonde PH possono avere impedenze di uscita che arrivano fino a 1000 megaohm, non e' infrequente che perfino quelle di tipo economico abbiano un'impedenza di uscita di 100 megaohm o superiore, anche se hanno usato un TLC4502 come stadio di ingresso per il segnale della sonda, l'hanno messo in una configurazione non proprio buona, per giunta senza neppure togliere il soldermask o usare un guard ring sullo stampato, il che porta a diversi problemi quando parliamo di correnti che si aggirano sui pochi picoAmpere nel migliore dei casi (alcune sonde per PH da laboratorio hanno scale di uscita che viaggiano a decine di femtoampere, e per dare un'idea, un femtoampere dovrebbero essere, se non ricordo male dai tempi di scuola, poco piu di sei elettroni per secondo :crazy_face: ), e dove perfino il soldermask del PCB causa perdite e dispersioni (a quei livelli gli strumenti da laboratorio hanno PCB di teflon).

Inoltre ci sono un'altro paio di cose che non quadrano, prima di tutto il disegno delle spiegazioni non corrisponde alla scheda (due integrati al posto di tre e componenti diversi), poi ho trovato questo link dove parlano di quella scheda, ma lo schema elettrico non sembra corrispondere a quello della scheda (ad esempio, sullo schema c'e' un solo trimmer, sullo stampato due), non so, mi da poca fiducia.

Avrebbero potuto usare un LMP7221, come stadio di ingresso, realizzando uno stampato migliore (ma forse costava troppo :grin: )

EDIT: per dare un'idea migliore di cosa intendo riguardo le criticita' e le procedure da usare per fare ed utilizzare gli stampati in quei casi, qui c'e' il PDF della scheda di valutazione dell'LMP7221, vedi come e' realizzato lo stampato nella sezione di ingresso, e leggi anche la parte relativa alla necessaria pulizia prima dell'uso :wink:

RIEDIT: questo sembra uno schema un po piu plausibile (comunque da controllare)

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Mi ero ricordato male, non e' il femtoampere (10 alla meno 15) ad essere sui 6 elettroni per secondo, e' l'attoampere (10 alla meno 18), quindi un femtoampere e' sui 6000 elettroni per secondo ... ma credo che a quel livello non serva arrivare :rofl:

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@andreacpu: Prova a dare un occhiata a QUESTI prodotti ... di solito DFRobot mette sempre un WiKi con le istruzioni dettagliate e le varie specifiche.

Guglielmo

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Grazie a tutti per i consigli. Effettivamente ho provato a fare delle misure con l’oscilloscopio collegando la sonda e misurando la tensione ottenuta in diverse soluzioni, poi ho provato a interpolare i punti (retta passante per due punti) ma sebbene a prima vista sembrasse funzionare, ripetendo le misure i risultati non erano più allineati, indice di bassa qualità anche dell’elettrodo.

A questo punto valuterò di fare un reso e di provare con una sonda diversa, magari fra quelle che mi avete consigliato.

Fra l’altro essendo l’equazione di Nernst logaritmica non ho ancora ben compreso se abbia senso o meno ragionare in lineare (come vedo fare in diversi tutorial).

Ciao, grazie per le utilissime informazioni. Stavo guardando gli schemi che hai allegato e non mi è ben chiaro il ruolo del segnale pH-. Da quel che vedo sembra essere il negativo del BNC che viene regolato da un operazionale e un trimmer per aggiustare l’offset. Se non sbaglio impone un potenziale all’elettrodo di riferimento (interno alla sonda) in modo che l’altro elettrodo di misura (pH+) cambi di conseguenza al fine di compensare l’offset dell’operazione che restituisce pO? O una cosa del genere?

Dovrebbe essere (ad occhio, perche' non l'ho fatta io quindi non ne sono sicuro al 100%) per riuscire a tarare il "centro" del valore, stando a quello che dicono, va cortocircuitato l'ingresso e poi regolato il trimmer per leggere 2.5V (o 3V, dipende dal modello, comunque dovrebbe corrispondere al valore che nel tuo programma indica il PH neutro)

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Considera che le sonde degli oscilloscopi hanno un'impedenza tipica di 1M (o 10M se sono delle 10x), collegandole ad una sonda per PH con anche solo 100M di impedenza di uscita, quasi certamente falsi la lettura.

Gli elettrodi standard in media a 25C variano di 59.16 mV per ogni unita' di PH, in piu o in meno, rispetto a zero (PH7), se consideri l'impedenza di uscita tipica di 100 megaohm, la corrente che forniscono e' 0.05916/100000000, che fa 0,0000000005916A, o se preferisci 0.5916 nanoAmpere per unita' di PH, considera di collegarci una sonda da oscilloscopio anche di quelle professionali da 10 megaohm, ti porterebbe via il 90% del segnale, e finiresti per misurare piu il rumore ed i disturbi che il segnale.

Per gestire segnali del genere (come impedenze, non come tensioni) servono operazionali con correnti di bias che vanno dal picoampere a qualche femtoampere, ed impedenze di ingresso dell'ordine delle decine di Teraohm ... solo che costano.

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