Электроника для гидропоники
Добавлено: 05 мар 2013, 22:31
До мегагерца можно без осциллографа. Попробуйте, хоть что-то На макетке осцилограф выдаст достоверную полосу в 100 кГц не более, смысла его использовать нету.
Популярно о гидропонике. Помощь в выращивании на гидропонике.
https://gidroponika.com/forums/
Короче могу провести на неделе следующий опыт: взять пару электродов, опустить в раствор, подать на один меандр разных частот, другой подключить к АЦП микроконтроллера. Снять осциллограммы. Частота семплирования до 5 МГц. В качестве раствора - поваренная соль. Есть смысл? Что то более сложное только позже.leha2000 писал(а):До мегагерца можно без осциллографа. Попробуйте, хоть что-то На макетке осцилограф выдаст достоверную полосу в 100 кГц не более, смысла его использовать нету.
Резистор надо вешать на землю! Просто ставить 10к последовательно нет смысла, т.к. входное сопротивление АЦП порядка 100 Мом. Поэтому 10к - просто проводникLexatagan писал(а):Провел сегодня опыт. Но провел не правильно. Поставил последовательно с парой электродов резистор. Подбирал разные, пока АЦП не перестал перегружаться. Это было 10 кОм. Кропотливо снял несколько осциллограмм с разными меандрами, добавил соль и повторил. Практически ни чего не поменялось. Амплитуда сигнала монотонно убывала с ростом частоты, что подтверждало мои предположения. Но потом я предположил, что 10 кОм резистора очень много по сравнению с сопротивлением электродов с раствором. Замкнул электроды и повторил опыт. Получил почти то же самое... Похоже, что я снимал АЧХ самого АЦП с резистором. В следующий раз буду составлять делитель напряжения из раствора и резистора небольшого сопротивления.
Осциллограммы - не лучший способ для измерения. Лучше ставить детектор огибающей. Измерения будут точнее. После электродов поставьте быстродействующий диод (типа bav70 bav99 ну или кд512, кд514, 1n4148, если выводные) затем конденсатор и резистор на землю (в параллель к АЦП). И это напряжение измеряйте.Lexatagan писал(а):Кропотливо снял несколько осциллограмм с разными меандрами,
Очень плохо. Результат интерпретируете правильноLexatagan писал(а):Замкнул электроды и повторил опыт. Получил почти то же самое... Похоже, что я снимал АЧХ самого АЦП с резистором. В следующий раз буду составлять делитель напряжения из раствора и резистора небольшого сопротивления.
Виноват, действительно всего 50 кОм, согласно даташиту.Lexatagan писал(а): 2. Входное сопротивление АЦП далеко не 100 МОм. По моим оценкам оно составляет порядка 80 кОм на постоянке и падает с частотой.
Это плохо. Нестабильность зазора от опыта к опыту и посреди опыта + сильно влияет положение в емкости с раствором.Lexatagan писал(а):3. В качестве контактов используется пара проводов длиной около 4 см, на расстоянии около 0.5 см.
Так неподойдет, т.к. состав воды неизвестен Там может быть всё что угодно, в любом количестве.Lexatagan писал(а): (раствор - бутилированная питьевая вода).
Менять местами раствор и резистор.Lexatagan писал(а):Итак установка: меандр (0 - 3.3В) подается на последовательно подключенные раствор и резистор 10 Ом. Раствор со стороны земли. АЦП к средней точке.
Значит в воде присутствует HCO3-, в результате добавления уксуса угольная кислота распадается на воду и углекислый газ.Lexatagan писал(а):Кстати, при добавлении уксуса или соли выделяется газ на контактах.
Не показательно однако. И это предсказуемо...Lexatagan писал(а): На рисунке 2 - питьевая вода, на рисунке 3 - вода с уксусом. По горизонтали 10 кГц/дел.
Провода прикручены к деревянным палочкам сверху и снизу. Получается рамка, не дающая расходиться проводам.leha2000 писал(а): Это плохо. Нестабильность зазора от опыта к опыту и посреди опыта + сильно влияет положение в емкости с раствором.
Да, все что угодно. То что было на кухне.lexa2000 писал(а):Так неподойдет, т.к. состав воды неизвестен Там может быть всё что угодно, в любом количестве.
А что это даст?leha2000 писал(а):Менять местами раствор и резистор.
Где шумы больше сигнала? По моему довольно показательно получилось. При добавлении уксусной кислоты увеличивается проводимость. Во всей полосе частот (0-180 кГц) одинаково. С солью не повторял, но думаю результаты аналогичные будут. Кстати Вы заметили, что меандр в средней точке имеет горизонтальную подставку? Видимо раствор с контактами работает как батарейка во время нуля меандра. А что будет если подать двуполярный сигнал?leha2000 писал(а):Шумы больше сигнала. Нужно менять методику измерений или состав установки.
Всё равно плохо. Другие аргумент Поверхность проводов мала + неизвестно какая, формы токов растворе также не известно какие, но примерно напоминают эпюры электрического поля между 2-мя проводами с разными потенциалами. Но это если неограничено пространство. Ну да ладно это не самое страшное для "относительных" измерений.Lexatagan писал(а):Провода прикручены к деревянным палочкам сверху и снизу. Получается рамка, не дающая расходиться проводам.
Ну вобщем разве что только наглядность. Всё остальное пересчитывается. Т.е. если сложно, то можно и так оставить.Lexatagan писал(а):А что это даст?
Может быть для Вас показательно. Для меня нет.Lexatagan писал(а):Где шумы больше сигнала? По моему довольно показательно получилось. При добавлении уксусной кислоты увеличивается проводимость. Во всей полосе частот (0-180 кГц) одинаково. С солью не повторял, но думаю результаты аналогичные будут. Кстати Вы заметили, что меандр в средней точке имеет горизонтальную подставку? Видимо раствор с контактами работает как батарейка во время нуля меандра. А что будет если подать двуполярный сигнал?leha2000 писал(а):Шумы больше сигнала. Нужно менять методику измерений или состав установки.
По электролизу согласен. Но даже в таком случае сопротивление составляет единицы-десятки Ом. Если поставить электроды с большей площадью, то сопротивление еще уменьшится и тогда придется либо увеличивать напряжение (опять электролиз), либо применять ОУ. Но я и сам вижу, что результаты зависят от амплитуды входного напряжения, его постоянной составляющей, чего быть явно не должно.leha2000 писал(а): При протекании тока раствор подвергается электролизу, т.е. вблизи электродов изменяется состав раствора.
Действительно, несколько разрядов прыгает. Наверняка ошибка, можно не учитывать.leha2000 писал(а):Тонкая линия с небольшим подъемом вначале, говорящем об увеличении сопротивления раствора, и прыгающими туда сюда точками посередине.
Почему они кстати прыгают? С моей точки зрения прыгать не должны. Там ведь ни один разряд прыгает и даже не 2. Это я и назвал шумом.
Т.е. либо проблема в электродах, либо в обработке, что скорее всего.
Это очень концентрированный раствор. Нормальный гидропонный раствор имеет ЕС порядка 2-3 мСм/см, т.е. это килоомы, при таких тонких электродах это еще больше. Если мерять значительно более концентрированный, то это не самая лучшая мысль, потому как меняются свойства раствора.Lexatagan писал(а):Но даже в таком случае сопротивление составляет единицы-десятки Ом.
Можно будет просто поменять резистор и электроды местами, как я предлагал ранее.Lexatagan писал(а):Если поставить электроды с большей площадью, то сопротивление еще уменьшится и тогда придется либо увеличивать напряжение (опять электролиз), либо применять ОУ.
Lexatagan писал(а): Но я и сам вижу, что результаты зависят от амплитуды входного напряжения, его постоянной составляющей, чего быть явно не должно.
Уж очень большая ошибка, чтобы её не учитывать.Lexatagan писал(а):Действительно, несколько разрядов прыгает. Наверняка ошибка, можно не учитывать.
Почему и говорил про амплитудный детектор. Многое можно было исправить. Можно конечно делать его программно с помощью усреднения, однако аппаратный не только проще, но и лучше.Lexatagan писал(а):Программа полностью основана на программе осциллографа, которую я делал раньше. Это позволило быстро написать ПО измерения АЧХ, но есть и ограничения, связанные с этим. Берется 1000 измерений АЦП (12 бит) с периодом 1 мкс. Вся серия закидывается на комп, там отбрасывается 4 последних бита и среди примерно 600 точек посредине серии ищется максимум и минимум. Разница - это амплитуда, отображаемая на графике АЧХ. Первые штук пять точек графика точно не правильные. Целый период меандра не попал в окно анализируемых отсчетов, соответственно измерена не амплитуда, а неизвестно что. Далее идет пологий спад. Это скорее всего связано с электролизом. Ну а выбросы на горизонтальном участке скорее всего шум, помехи.
Со стрелочками я поленился, конечно. На АЧХ: нижний левый угол - ноль, верхний левый - 3.3 В, нижний правый - 180 кГц. На осциллограмме меандра: нижний левый угол - ноль, верхний левый - 3.3 В, нижний правый - 900 мкс.
Вобщем насчет полосы абсолютно согласен, но устранение косяков необходимо для уверенности, что мы меряем именно то, что хотим мерять, а не чего придется. Посему их конечно исправлять нужно.Lexatagan писал(а):В целом косяки конечно есть, но их устранение вряд ли изменит выводы. Нужно шире полосу частот.
Вовсе нет, это нормальная питьевая вода. Сопротивление - десятки Ом. Я и сам думал больше должно быть. Уксусную кислоту (9%) я добавлял около 1 гр на стакан. Менять местами смысла нет. Сопротивление и раствора и резистора должно быть одного порядка.leha2000 писал(а): Это очень концентрированный раствор.
Нашел я диод и разделительный конденсатор. Паяльника нет, соединял проводами с разъемами. Установка с детектором получилась громоздкой и ненадежной. И работала не правильно. Попытаюсь нормально спаять по приезду, но это будет позже.leha2000 писал(а): Почему и говорил про амплитудный детектор.
Да это очень верное замечаниеLexatagan писал(а):Менять местами смысла нет. Сопротивление и раствора и резистора должно быть одного порядка.
Почему-то меня это нисколечки не удивляетLexatagan писал(а): Паяльника нет, соединял проводами с разъемами. Установка с детектором получилась громоздкой и ненадежной.
Вы поймите, мы меряем не АЧХ. Мы меряем электропроводность. Или сопротивление.Lexatagan писал(а):Вообще на фоне измерения АЧХ меандром все остальные косяки - просто мелочь.