Leitwertmessung

Moin,

ich denke gerade mal wieder über eine Leitwertmessung nach. Das ist normalerweise kein Problem, es gibt Sensoren und auch die simplen Schaltungen z.B mit einem OP sind mir durchaus bekannt.

Die Sensoren sind für die Anwendung zu teuer, diverse Schaltungen mit OP irgendwie noch zu aufwendig, weil:

Ich benötige keinen absoluten Wert. Es geht darum den Leitwert einer Flüssigkeit in einem Stück Rohr/Schlauch mit ca. 38-45hPa Vakuum zu erfassen. Der Wert liegt normalerweise um die 4,8mS/cm. Diese Werte werden in der Regel zweimal am Tag aufgenommen und er würde völlig ausreichen eine Abweichung zu registrieren, d.h. eine Schaltung die einfach mit Pegel auf dem Controller meldet, dass der Wert höher oder niedriger ist.

Mit einem OP habe ich das fertig. Jetzt überlege ich schon eine Weile, ob man das in Verbindung mit einem Microcontroller nicht noch eleganter lösen könnte. Hätte jemand eine Idee?

73 de Tom
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Thomas 'Tom' Malkus, DL7BJ
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Thomas 'Tom' Malkus
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Soweit ich das in Erinnerung habe wird das mit AC gemacht ( ist frequenzabhängig ) und die Temperatur soll glaube ich auch gemessen werden und die Meßzellen sollen kalibriert werden. Mikroprozessor hilft da nicht direkt. Überschaubare Darstellung wäre das Kapitel Oehme "Konduktometrische Messungen" in: Profos "Handbuch der industriellen Meßtechnik" Vulkan 1987 kann ich bei Bedarf scannen. Oehme "Dielektrische Meßmethoden" Verlag Chemie 1962 ist ausführlicher aber sehr alt.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Da m=FC=DFtest Du mal klar ansagen, welche =C4nderung Du detektieren willst.=

Sind es 1%, sind es 50%? Genau das macht n=E4mlich oft den Unterscheide zwiscehn den Schaltungne die Du als zu aufwendig bezeichnetst. Und denen, die mit eine OP und einer 50Hz Wechselspannung aus dem Klingeltrafo eine grobe Leitwert=E4nderung detektieren.

Die =FCbrigne Feinheiten hat Rafael schon angedeutet. Einfacher wird es mit einem Mikrocontroller nur, wenn dieser eine Leitwertinformation =FCber eine geeignete Me=DFzelle (wenn diese gut sein soll, dann kostet das meist) und die Temperatur des Mediums hat. Typischerweise Pt100 in solider Ausf=FChrung.

So, nun sach mal an was so die Eckdaten sein sollen bei Deinem Projekt.

hth, Andreas

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Andreas Tekman

Rafael Deliano meinte:

Richtig.

Ja, stimmt auch.

Wie ich das normalerweise messe ist mir schon bekannt. Mit Wechselspannung wegen Belägen auf den Elektroden und halt Temperaturkompensation. Bei den fertigen Sensoren kommt es dann auch noch auf das Material der Elektroden an. Das ist der klassische Weg.

Da ich aber keine absoluten Werte messen muss und es auch nicht so auf die Genauigkeit ankommt, die Temperatur immer um die 30-35 Grad liegt sollte eine Art von Ampelschaltung reichen. Es soll ja nur eine Abweichung detektiert werden.

Ich bin am überlegen, ob es nicht noch einfacher geht. Rechtecksignal mit Controller erzeugen, Spannungsteiler, A/D Wandlereingang war ein Gedanke von mir. Müsste ich mal durch- rechnen.

73 de Tom
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Thomas 'Tom' Malkus, DL7BJ
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Thomas 'Tom' Malkus

"Thomas 'Tom' Malkus" schrieb im Newsbeitrag news:fopcso$ifd$ snipped-for-privacy@saturn.isnix.de...

Gerade die Langzeitstabilitaet macht die Dinger teuer, erfordert es doch Platinelektroden und aehnliches.

Was man, wenn als Ergebnis bloss eine Lampe leuchten soll, ebenso mit einem OpAmp macht, wie eine lineare Auswertung.

Der einzlene OpAmp ist also auch Sicht der Funktion sicher das einfachste.

Wenn man jedoch als Zeitgeber der 2-maligen taeglichen Abtastung sowieso einen uC einbauen muss, kann man natuerlich fragen, ob er dieses nicht ohne zusaetzliche Bauteile hinbekommen kann, und da er Wechselspannung erzeugen kann (einfach zeitlich die Polaritaet zweier Ausgaenge umpolen) und weil manche Modelle analoge Signale akzeptieren koennen, sei es als Komparator im AT90S1200 oder A/D-Wandler in teureren, kann man natuerlich auch die Funktion, die sonst die OpAmp-Schaltung uebernimmt, in den uC verlagern. Ob das kosteneffektiv ist, z.B. nur deswegen einen uC mit Analogeingaengen zu nehmen, sei dahingestellt.

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MaWin

Vielleicht: Einen geeignet dimensionierten Kondensator C einfach in Serie zu der Zelle über einen Port-Pin anschliessen. Den Port zwischen VCC und 0V periodisch schalten. Die zeitliche Spannungsänderung über dem C mittels Schwellwert detektieren - entweder über einen 2-ten Port, oder gar über denselben Port-Pin, der kurzzeitig als Eingang hochohmig geschalten wird. Die gemessene Zeit in den Leitwert umrechnen - und das ganze kalibrieren.

Grüsse Robert

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robert

Das sollte doch ueber das Dual-Slope Verfahren gehen. Dann hat man umsonst eine Art AC, der uC kann eine billige Version ohne ADC sein und es ist erstaunlicher praezise.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

MaWin meinte:

Genau auf den Gedanken bin ich halt auch gekommen, vor allem ist der uC da, weil der für den Rest (Mengenmessung, Pulsatoren, Magnetventilsteuerung, Kommunikation mit übergeordneten System) sowieso da ist und die A/D Eingänge bis auf einem nicht benutzt werden. Ich werde das wohl mal durchrechnen und simulieren, da die Differenzen bei einem Unterschied von 1mS doch gering sind.

73 de Tom
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Thomas 'Tom' Malkus, DL7BJ
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Thomas 'Tom' Malkus

Joerg meinte:

Hey, das hört sich gut an. Robert hat das ja auch ähnlich vorgeschlagen. Ich war immer auf Widerstände/Spannungsteiler fixiert. Der Controller ist sowieso da, kann man natürlich auch Zeiten messen. Manchmal fehlt einfach nur der richtige Ansatz, Danke. Werde das mal ausprobieren.

73 de Tom
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Thomas 'Tom' Malkus

Thomas 'Tom' Malkus schrieb:

Per Zufall hab ich vor einigen Tagen eine Leitwertmessung angeleiert. Ich hatte allerdings noch ein altes Modul von Metrohm. Leider keine Schaltung dabei. Der Sensor sieht sehr einfach aus, zwei Edelstahldrähte ca. 3mm dick und

8cm lang, grob geschätzt. Die sind dann noch von einer unten offenen Plastikröhre umgeben. Die Schaltung hab ich noch nicht genauer angesehen. Scheint aber nur ein trivial-Opamp drin zu sein. Ist mindestens 30 Jahre alt. Interessant ist die mehr oder weniger logarithmische Skala, ist allerdings eher für demin-Wasser, dh. uS und nicht mS per cm.

Ob das lohnt? "Elegant" ist da meist nur billiger, dafür ekliger bei der Fehlersuche.

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mfg Rolf Bombach
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Rolf_Bombach

Thomas 'Tom' Malkus schrieb:

gd dr om Tom,

andere Kollegen haben dir schon geschrieben, dass in deinem Falle die analoge Version mehr als ausreichend ist. Wenn du tatsächlich einen µC verwenden willst (weil vielleicht ein Datenlogger angeschlossen werden soll) dann kannst du dir die MSP430 Familie anschauen. Prozessoren sind sehr sparsam und haben erstaunlich gute ADC on board. Ich habe gerade eine Testanwendung auf dem Tisch, wo ich eine Spannung, Temperatur und binäre Eingänge (8 Stück) 10x pro Sekunde per Funk in den PC übertrage. Die Batterien (2xIEC-R3) haben 2 Wochen Dauerbetrieb ausgehalten und laufen immer noch. Bei 100 Paketen pro Sekunde lief das Ding 10 Tage durch. Hat allerdings nur ein 10 Bit ADC. Andere Prozessoren aus der Familie haben 16 bittige ADCs, da kann man ohne große Klimmzüge echte 14 Bit Genauigkeit erreichen. Programmieren kann man es in C, was die Entwicklungszeit ziemlich reduziert im Vergleich zu Assembler. Und sie sind ziemlich billisch: die Funkmodule (2 Module + Programmiergerät + Entwicklungsumgebung) kosten 49$, die Module ohne Funk sind für die hälfte zu haben. Und wenn man keine Lust zum Hühnerfraßlöten hat, dann kann man die Module wie geliefert verwenden und braucht nur sich an die Pads anzuschliessen.

Waldemar, aka DL7ANQ & SO6ANQ

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Waldemar Krzok

Rolf_Bombach meinte:

Metrohm gibt es ja noch. Die Sensoren sehen interessant aus, aber für meinen Fall mechanisch schlecht anzubringen. Ich habe einen fertigen "Sensor" der aus zwei kurzen Metallrohren besteht, die in der Mitte isoliert sind, inkl. Anschlusskabel und alles mit Kunststoff überzogen. Das ganze mit 18mm Durchmesser, gleich passend für die üblichen Milchschläuche, denn es geht darum direkt im Melkstand im Milchsammelschlauch den Leitwert zu erfassen.

Eigentlich ist das völliger Blödsinn, aber manchmal muss man auch sowas mit anbieten. Deswegen auch keine absolute Messwerterfassung. Denn um Rückschlüsse auf eine Erkrankung zu schließen, müßte für jedes Euterviertel getrennt der Leitwert erfaßt werden und dies auch ausschließlich beim Vorgemelk, wo noch gar kein Melkgeschirr ange- schlossen ist. Dafür gibt es die Mastitis-Tester, quasi ein kleines Tablett mit 4 Elektroden, Schnittstelle, Speicher was ich auch so an den Controller anbinden könnte. Aber das ist für die manuelle Überprüfung und man möchte halt gerne eine automatische Überprüfung, bzw. Tendenzanzeige.

Ja, weil der Controller halt da ist und ich dann nur die Software etwas erweitern müßte und die Daten in die Herdenmanagement Soft- ware einfliessen sollen.

73 de Tom
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Thomas 'Tom' Malkus, DL7BJ
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Thomas 'Tom' Malkus

Waldemar Krzok meinte:

gm lbr Waldemar,

Wie ich schon erwähnte habe ich den Controller in dem Gerät sowieso schon und müßte nur die Software und etwas Elektronik für die Anschaltung vorsehen. Die Messung kann der Controller so "nebenher" mitmachen.

73 de Tom
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Thomas 'Tom' Malkus

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