Skocz do zawartości
JanekAIR

STM32F411Vetx Disco - pomiar napięć ujemnych

Pomocna odpowiedź

Hej, próbuję odczytać sygnał analogowy o ujemnym napięciu z czujnika pH przez przetwornik ADC, czy na tej płytce jest możliwość zkwantowania sygnału o ujemnym napięciu?

Jeśli tak, to jak to zrobić?

Edytowano przez JanekAIR

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Co to za czujnik? Czy ma jakąś elektronikę, czy goła sonda pH? Co niesie informację w sygnale? Napięcie? Prąd? O jakich wartościach lub z jakiego zakresu? A może wyjście jest różnicowe i "ujemność" jest względna? Napisz coś więcej. Nawet jeśli sam nie doceniasz tych wszystkich informacji, to dla dobrej porady mogą być bardzo ważne.

  • Lubię! 1
  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)

Sygnał informacyjny jest w postaci napięcia. Podsyłam tabelkę z wartością napięcia odpowiadającą pH. Cały problem polega na tym, że pomiar ADC w moim mikrokontrolerze ma zakres 0-3V, czujnik w zależności od pH zwraca -0.4V do 0,4V. Myślałem czy nie kupić bateryjki co by mi zrobiła offset np. +1.5V, wtedy mógłbym zebrać potrzebne informacje z czujnika, lecz z tego co mi wiadomo napięcie się obniża z czasem działania tejże baterii, co katastrofalnie wpłynęłoby na pomiar.

To ten czujnik: https://botland.com.pl/pl/czujniki-pogodowe/5874-dfrobot-gravity-czujnik-miernik-ph-analogowy.html

Załączam również schemat elektryczny czujnika.

Pozdrawiam!

Untitled.png

piw.png

Edytowano przez JanekAIR

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Jeśli masz odrobinę smykałki, to najprościej byłoby zwyczajnie przesunąć zakres napięć wyjściowych tego czujnika, choćby przez zmianę jednego z oporników w obwodzie R7, R8 i R9. Ta sieć wyznacza wzmocnienie drugiego stopnia i jednocześnie przesuwa napięcie wyjściowe z pierwszego w górę. Zamiast tego dziwnego -0.4..+0.4 mógłbyś dostać podobne do ludzi np. +0.5..+1.5V co zupełnie spokojnie doprowadziłbyś wprost do wejśća ADC dowolnego mikrokontrolera. No nic, jest jak jest. Stosunkowo silne wyjście wzmacniacza U2 umożliwia rozwiązanie Twojego problemu metodą opisaną przez @RFM czyli dajesz opornik (np. 10k) od sondy do wejścia ADC i kolejny (znów 10k) od wejścia ADC do zasilania +3.3V lub jakiejś innej dodatniej i czystej referencji. Ma to niestety tę wadę, że z definicji jest dzielnikiem rezystorowym więc zmniejsza i tak już lichą amplitudę sygnału. Z całego zakresu ADC, powiedzmy 0..+3.3V zostanie Ci jakieś 0.3, no może 0.4V więc będziesz pracował na 0.1 zakresu i tym samym możliwej do uzyskania rozdzielczości konwersji. Z drugiej strony sonda pH sama z siebie mocarzem precyzji nie jest a uzyskanie z niej więcej jak 5-6 bitów to już czysty cud więc wspomniana cecha wielką wadą nie jest. Jeśli jeszcze weźmiemy pod uwagę szumy i zakłócenia samego kabla i wzmacniacza (ma to chcociaż jakąś metalową obudowę?) to nie spodziewałbym się dużo więcej niż określania pH z rozdzielczością 0.5, może 0.2.

Bipolarne wyjście jak z tej sondy nadaje się wprost idelanie do podłączenia jakiegoś old-schoolowego,, wychyłowego miernika analogowego z zerem po środku. Dodajesz do tego skrzyneczkę ze sklejki, jakiś przełącznik, żaróweczkę, może okucia krawędzi z cienkiej blaszki, malujesz bejcą na stare i masz przyrząd jak z laboratorium Tesli 🙂 

BTW: Trochę dziwne, że ktoś zrobił to w ten sposób męcząc się z historycznym wzmacniaczem CA3140. Współpracując stałoprądowo z sondą pH musiał mu zrobić ujemne napięcie zasilania, wziął siejącą śmieciami pompę ładunkową bez żadnej filtracji i poszło. Jedna słaba decyzja pociąga za sobą kolejne kompromisy i całość wychodzi jakoś kulawo, za to tanio.

  • Lubię! 1
  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

To w rewanżu przysłuż się Forum i napisz co i jak zmieniłeś oraz jakie wyniki uzyskałeś. Nie tylko Ty i ja czytamy ten wątek a za chwilę ktoś tu może wpaść z podobnym problemem. Tak to działa.

A kiedyś tam, czy mógłbyś (tak z mojej czystej ciekawości) wrzucić jakieś wyniki z konwersji ADC w ustalonych warunkach? Chodzi mi o szum rms (liczony w LSB przetwornika albo od razu w mV) tego układu razem z kablem i sondą pH pracującą w ustalonych warunkach. Zdejmij kilka tysięcy próbek do RAMu, powiedzmy z Fs=1kHz lub coś koło tego i policz prostą statystykę. Nie zapomnij dodać jaka jest pełna skala przetwarzania czujnika (po tych zmianach oporników) lub jaki jest współczynnik LSB -> pH żeby wyniki można było odnieść do rzeczywistości. Z góry dziękuję.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Anonim

Dołączam się do prośby, też jestem ciekaw wyników :)

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.


×
×
  • Utwórz nowe...