Hallo werte Netzgemeinde! Ich möchte für einen Tracerversuch einen Leitfähigkeitsmesser bauen. Die Leitfähigkeit der Flüssigkeit ohne Tracer liegt bei etwa 1000 µS/cm, maximal darf so viel Salz (als Tracer) zugegeben werden, dass die Leitfähigkeit bei etwa 20.000 µS/cm liegt. Für eine vereinfachte Rechnung sagen wir einfach: Leitfähigkeit ohne Tracer: 1.000 µS/cm = 1.000 Ohm/cm Leitfähigkeit des Tracers: 20.000 µS/cm = 50 Ohm/cm Rechnen wir der Einfachheit wegen mit einem Zentimeter als Messstrecke. Das heißt dann, dass ein Anstieg des Widerstandes von 1000 auf 1050 Ohm gemessen werden soll. Das sind gerade mal 5% Änderung, das heißt also, ich könnte nur 5% des ADC nutzen, was lediglich etwa 50 Schritte bedeutet. Gibt es eine Möglichkeit, quasi einen negativen Widerstandsoffset einzuführen? Ich habe im Netz den Verweis auf dirrentielle Messung am ADC gelesen, allerdings scheint sich das hier nicht zu eignen, da sich der Tracer in der zu messenden Flüssigkeit befindet. Außerdem habe ich überlegt, den ADC mit 1,1V interner Spannungsreferenz zu betreiben, an den Spannungsteiler vor dem ADC aber 3,3V Betriebsspannung anzulegen, um den Bereich künstlich zu vergrößern. Habt ihr einen Tipp?
Martin Zippel schrieb: > ohne Tracer liegt bei etwa 1000 µS/cm, > maximal darf so viel Salz (als Tracer) zugegeben werden, dass die > Leitfähigkeit bei etwa 20.000 µS/cm liegt. > Für eine vereinfachte Rechnung sagen wir einfach: > Leitfähigkeit ohne Tracer: 1.000 µS/cm = 1.000 Ohm/cm > Leitfähigkeit des Tracers: 20.000 µS/cm = 50 Ohm/cm >... > Das heißt dann, dass ein Anstieg des Widerstandes von 1000 auf 1050 Ohm > gemessen werden soll. Vielleicht hilft ja mal richtig Rechnen?
Wieso wertest du nicht nur die Differenz aus? Eine Möglichkeit wäre mit OPV, da kannst du die Differenz noch verstärken.
Martin Zippel schrieb: > Hallo werte Netzgemeinde! > > Ich möchte für einen Tracerversuch einen Leitfähigkeitsmesser bauen. > Die Leitfähigkeit der Flüssigkeit ohne Tracer liegt bei etwa 1000 µS/cm, > maximal darf so viel Salz (als Tracer) zugegeben werden, dass die > Leitfähigkeit bei etwa 20.000 µS/cm liegt. > Für eine vereinfachte Rechnung sagen wir einfach: > Leitfähigkeit ohne Tracer: 1.000 µS/cm = 1.000 Ohm/cm > Leitfähigkeit des Tracers: 20.000 µS/cm = 50 Ohm/cm > > Rechnen wir der Einfachheit wegen mit einem Zentimeter als Messstrecke. > Das heißt dann, dass ein Anstieg des Widerstandes von 1000 auf 1050 Ohm > gemessen werden soll. Ähm. Wenn du da soviel Salz zugibst, dann sinkt der Widerstand zwischen den Anschlussstellen der Messstrecke von 1000Ohm auf praktisch 50Ohm (1000 + 50 parallelgeschaltet). Das solltest du problemlos messen können.
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Martin Zippel schrieb: > Leitfähigkeit ohne Tracer: 1.000 µS/cm = 1.000 Ohm/cm > Leitfähigkeit des Tracers: 20.000 µS/cm = 50 Ohm/cm > > Rechnen wir der Einfachheit wegen mit einem Zentimeter als Messstrecke. > Das heißt dann, dass ein Anstieg des Widerstandes von 1000 auf 1050 Ohm > gemessen werden soll. Das hätte ich jetzt auch mal gerne vorgerechnet. Leitfähigkeit ist doch umgekehrt propertional zum spezifischen Widerstand.
Was da nur wieder passiert ist, meine Physikausbildung ist doch schon wieder ein Weilchen her. Mein Fehler war, die Leitfähigkeiten in Widerstände umzurechnen und erst dann zu addieren. Tatsächlich werden aber die Leitfähigkeiten addiert und dann der Kehrwert bestimmt. das ist die Betrachtung paralleler Widerstände, wie es auch Mr. Buchegger geschrieben hat. Eine Frage bleibt noch offen: Falls ich tatsächlich nur die Differenz messen wollte, wie sollte ich das anstellen? Denkbar wäre, einen Eimer der Brühe zu entnehmen und fortwährend dessen Leitfähigkeit / Widerstand zu messen (ADC(0)), während der andere ADC(1) das Signal der Abwasser-/Tracermischung bekommt. Allerdings ist es denkbar ungünstig, einen Eimer Rohwasser zu entnehmen. Da könnte ich den Widerstand auch gleich durch einen Zufallsgenerator festlegen.
Den Messbereich vorher festlegen und das Minimum mit einer entsprechenden OP Schaltung (Subtrahierer) vorher abziehen und entsprechend verstärken. Bei den heutigen Preisen von präzisen 12 - 16 Bit A/D Wandlern dürfte die Verwendung eines präzisen Wandlers (bei dem du halt nur einen Teil des Gesamtbereichs benutzt) weniger aufwändig, genauso präzise und nicht teurer sein.
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