Photometer Projekt - Allgemeine Fragen

Hallo liebe Arduino-Community,

ich bin fortgeschrittener Anfänger in Sachen Arduino und möchte nun ein neues Projekt verwirklichen.
Es geht darum, ein kleines Photometer zu bauen und darüber über eine Indikatorlösung pH-Wert-Änderungen zu detektieren.

Bei der Indikatorlösung handelt es sich um Phenolrot. Bei pH 7,4 erscheint diese Lösung rosa. Im sauren Bereich gelb und im basischem Bereich dunkelrot.

Über meinen Aufbau möchte ich nicht den exakten pH-Wert bestimmen, sondern lediglich den Zeitpunkt des Umschlages vom neutralen Bereich (rosa) in den sauren Bereich (gelb) vornehmen.

Nun geht es darum, die Bauteile zusammen zu stellen. Ich hatte mir folgenden Aufbau überlegt:

-Arduino Uno
-grüne LED (Komplementärfarbe zu Rot)
-Adafruit TSL2591 High Dynamic Range Digital Light Sensor

Die zu prüfenden Lösung befände sich in einer handelsüblichen Küvette und das ganze würde natürlich in einer Lichtdichten Kammer stattfinden.

Meine Fragen wären nun folgende:

Ich habe die Photozelle gewählt, da eine gute Dokumentation bzw Library für Arduino vorhanden ist. Könnt ihr mir noch andere Fotozellen/Sensoren empfehlen?

Wie würdet ihr die Kalibrierung angehen?

Gibt es bereits Beispielprojekte für Photometer? Ich habe leider bislang nicht sehr viel gefunden.

Der nächste Schritt wäre die Übermittlung des Wertes "Farbumschlag ja/nein" an ein Web-interface. An so etwas habe ich mich noch nicht heran getraut. Ist das theoretisch möglich?

Vielen Dank für Eure Hilfe!

Ich kenne mich überhaupt nicht aus, und würde erstmal rauskriegen, woher der Farbunschlag kommt: Wird m basischen Bereich das Rot verschluckt, oder gelbes (grünes) Licht zusätzlich durchgelassen?

Das würde ich ausprobieren mit verschiedenen LED: IR, rot, gelb, grün und schauen wo die großte Helligkeitsänderung bei Farb-Umschlag erkennbar ist.
Das TSL2591 scheint auf jeden Fall ein super-Modul zu sein.

Das ganze über ein Web-Interface zu kommunizieren, ist eine vollkommen unabhängige Aufgabe, und geht natürlich auch.

zerozero89:
Wie würdet ihr die Kalibrierung angehen?

Ich würde vorgehen, wie Michael es vorschlägt.

Nimm LEDs unterschiedlicher Farben und führe Probemessungen durch, IMO am besten über mehr oder weniger lange Zeiträume. Notiere, wo Du den „Umschlagpunkt“ setzen möchtest.

Wenn Du Messungen über mehr oder weniger lange Zeiträume machst und das als Kurven darstellen bzw. dargestellt haben möchtest, hilft evtl. das hier.

Gruß

Gregor

zerozero89:
-Arduino Uno
-grüne LED (Komplementärfarbe zu Rot)

Arduino Nano oder ProMini wären kleiner, gleicher µC. Aber UNO ist auch ok.

Mit einer RGB-LED kann man mit den Farben spielen, nur IR geht nicht. Einfach anzusteuern mit einem Arduino-Pin sind WS2812 oder APA102. Beispiele: NeoPixel Mini PCB NeoPixel Diffused 5mm Through-Hole LED

Ich würde auch im endgültigen Gerät auf keinen Fall nur eine einfache Intensitäsmessung mit nur einer Farbe machen - das ist viel zu abhängig von anderen Einflüssen!

Mach auf jeden Fall eine Vergleichsmessung mit mindestens einer zweiten LED mit anderer Farbe, besser insgesamt drei: eine oberhalb, eine genau auf und eine unterhalb des interessierenden Wellenlängenbereiches.

Damit kompensierst du z.B. Temperatur- und Stromschwankungen sowie allgemeine Trübheit der Flüssigkeit oder Verschmutzung der Messanordnung weitestgehend aus. Nimm z.B. drei passende LEDs und einen Fotowiderstand, schalte die drei LEDs der Reihe nach an umd mache die Messung (in Wirklichkeit nat. mehrere Dutzend Messungen nach statistischen Regeln, wie Verwerfen der “Ausreißer” und Mittelwertbildung), dauert ja nur Sekundenbruchteile …