pH Messen (schon wieder)

[Robin (Gast)]

Habe mich vor geraumer Zeit damit beschäftigt, den pH-Wert zu bestimmen.

Dazu habe ich folgenden Thread aufgemacht:
Beitrag "ph Steuerung"

Nun ist heute mein Oszilloskop gekommen und ich habe direkt mal den 
Ausgang gemessen. Der Ausgang schwankt um +- 100mV mit 50 Hz. Wird ja 
wahrscheinlich Netzbrummen sein. Wie kriege ich dieses denn weg?

Schaltplan liegt im Anhang.

Vielen Dank schon mal :)

Mfg Robin

[Xavier Lander (Gast)]

Woher kommen deine 3,3V? Stabilisiert? Selbstbau? Schaltnetzteil? 
Steckernetzteil? Ferritdrosseln sind erste Hilfe gegen 50Hz Netzbrummen. 
Ist aber schlecht, deutet auf eine schlechte Spannungsversorgung hin.

[Der Rächer der Transistormorde (Gast)]

Robin schrieb:
> Schaltplan liegt im Anhang

Wenn das Ding da in der Mitte (mit ph gekennzeichnet) deine pH 
Elektrode sein soll frage ich mich wie das ganze funktionieren soll.

Ein pH Elektrode ist eine sehr hochohmige "Naßzelle" also nichts weiter 
als eine Batterie bei der man nur die Spannung messen kann wenn man ein 
hochohmiges Messgerät hat.

Da legst du jetzt munter eine Fremdspannung an (3,2V / 2 über 100k 
Spannungsteiler). Die andere Seite geht dann durch den OP gen Masse.

Das bedeutet ja nichts anderes als das durch deine Elektrode mindestens 
der gleiche Elektronenfluss aus deiner 3,2V Quelle durchballert wie 
diese selber mittels Ionenwanderung erzeugt. Sonst könnte der OP ja 
nichts messen, egal welcher. Einstabmesskette (Glaselektrode) jetzt mal 
vorausgesetzt.

Dieser fließt dann durch das Elektrolyt in die zu messende Naßchemie und 
wirbelt da wahrscheinlich die ganzen Potentiale durcheinander bzw sorgt 
für eine Ionenwanderung der besonderen Art im Elektrolyten. Dauernd in 
eine Richtung, auch wenn nichts gemessen wird.

Bevor deine Sonde das ausgleicht muss das erst einmal umgeladen werden, 
was nicht klappen kann da durch das Diaphragma nicht genug 
Potentialdifferenz durchkommt. Die Untersuchung der Abscheidungseffekte 
im KCL durch Elektrolyse wären auch min eine Doktorarbeit im Fachbereich 
Chemie wert.

Vielleicht liege ich ja falsch, aber mir scheint das ganze "needs a 
little work".

[Werner (Gast)]

Der Rächer der Transistormorde schrieb:
> Da legst du jetzt munter eine Fremdspannung an (3,2V / 2 über 100k
> Spannungsteiler). Die andere Seite geht dann durch den OP gen Masse.

Da hast du den Schaltplan wohl etwas falsch gelesen oder den OP nicht 
richtig verstanden. Die "+"-Elektrode von der pH-Zelle liegt am 
"+"-Eingang des OP und der ist als Elektrometereingang geschaltet.
Nix mit Masse, sondern hochohmiger Spannungsfolger ...

[Robin (Gast)]

Zur Spannungsstabilisierung der 3,3V nutze ich den Lm1117 von einem 
Protoboard:
https://www.olimex.com/dev/images/msp430-pxxx-sch.gif

Der OPV wird entgegen meiner Schaltung mit einem 5V Schaltnetzteil 
betrieben. Der Spannungsanschluss des Protoboard ist ebenfalls mit 
diesem Schaltnetzteil verbunden.

Mfg

[MaWin (Gast)]

> Die andere Seite geht dann durch den OP gen Masse

Du hast was grundlegendes bei OpAmps nicht verstanden.

[MaWin (Gast)]

> Zur Spannungsstabilisierung der 3,3V nutze ich den Lm1117 von einem
> Protoboard: https://www.olimex.com/dev/images/msp430-pxxx-sch.gif
> Der OPV wird entgegen meiner Schaltung mit einem 5V Schaltnetzteil
> betrieben.

Theoretisch funktioniert die Schaltung.
Es liegt also wohl an deiner Spannungsversorgung, zu lange Leitungen die 
sich Störungen einfangen, oder so.
Bedenke: Hochohmige Schaltungen werden durch elektrostatische 
Wechselfelder beeeinflusst. Mein pH-Meter zeigt erst mal Müll an, wenn 
man sich dem Kabel zur pH-Sonde nähert oder es in der Luft rumschwenkt, 
und stabilisiert sich erst 10 Sekunden nach dem man es in Ruhe lässt, 
trotz Abschirmung.

[Robin (Gast)]

Also die 3,3V und die 5V schwanken beide laut Oszilloskop um ca. 40mV. 
Aber mit keiner besonderen Frequenz. Was haltet ihr von einem Low Pass 
Filter am ADC Eingang?