Mark's DIY AquaController (更新 P15)

[mark]

To AC兄: 謝謝鼓勵，讓你等很久很久了.....
To spp919: 還沒到量產的階段，現在定太早了啦！不過也謝謝你的鼓勵。
To wesleylee: 再加199mV有個先決條件，就是書上所說的300~450mV範圍是以標準氫電極(standard hydrogen electrode)來參考測量的，但這點我還無法證實。
自己再推一次。徵求一位有長期監測ORP且其數值是落在450mV左右的魚友，我想登門拜訪做一些儀器的比對實驗，以解心中的疑問。台北為宜。

 

[dannytt]

dear mark i want make a ph contorller and a orp controller too..
i have a few question.
can u give me the ph sense part circuit to me ar?
can u tell me the mcu part ph sense data map ar?
my email is
dannytt@gmail.com or danny_tt@hotmail.com
many many thx

 

[mark]

To dannytt: 抱歉我無法給你電路圖，由於這個DIY Project已經有商品化的潛力，我怕公開電路圖後會被廠商直接拿去製作商品，那對我兩年多研究的心血情何以堪。其實這也一直是我很矛盾的地方，我從兩年半前對電子電路沒什麼概念的情形下一路走來，取用的都是網路上公開的資訊，有大學教授免費提供下載的電子學書籍，有其他人對sensor電路的解說，也有很多是電子零件公司公開的設計文件，照理說今天有一點小小的成果也應該分享出來才是。但當這個Project功能越來越強時，我反而對公開電路圖就越來越退縮，因為我實在無法預期電路圖公開後會不會發生令人不悅的事，所以我選擇適度保護我的研究成果，希望dannytt你能諒解。
若dannytt也想嘗試看看，我可以將參考資料的出處提供給你，基本上pH電極及ORP電極都是以輸出電壓的方式來展現其所測量的值，但由於其內阻高達數十甚至數百MegaOhm，不能直接以ADC或是電表來測量，必須選用Input Bias Current極小的OPA或INA來做緩衝，必要時可以再加以放大。你可以參考LMC6001運算放大器的datasheet，裡面就有一個pH的放大電路，http://www.national.com/pf/LM/LMC6001.html，另外有一個也很有用的資料，http://users.bigpond.net.au/eagle33/elect/ph-cct.htm，裡面的的電路對多支電極(pH & ORP)要同時在水中測量有極重要的概念說明，或者還可以參考INA116的datasheet，http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ina116.html，其中也有一個pH的電路可以參考。
至於MCU方面，我使用的是TI的MSC1210Y5，就是我頭像的那顆IC，http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/msc1210y5.html，這是個很棒的IC，非常適合用來做為測量儀器的核心。
若對以上資料內容有什麼不解的地方可以再來討論。

 

[dannytt]

i know the LM 6001 circuit
but i have some question.
i can find ph 4.0,7.0 and 10.0
but other ph value i dont have so how is the data map find? only by calc.?

 

[mark]

這裡有一篇「The Theory of pH Measurement」的文章，裡面有詳細的計算方法。
http://www.emersonprocess.com/raihome/documents/Liq_AppData_43-002_200408.pdf
pH電極的電壓輸出與pH值是呈線性關係，因此只要你由pH 7的電壓值取得zero offset，再由pH 7與pH 4之間（或pH 10與pH 7之間）的差異值取得slop，就可以根據offset與slop來算出所有的pH值。若要再精確一點的話則必須再考慮溫度補償，溫度會對斜率產生影響，詳細資訊請參考那篇文章。

 

[wesleylee]

馬克兄：
我的電極確定是Ag/AgCl的電極
Reefkeeping的那篇文章說的應該是對的
anyway, thank you.

 

[nfshih]

http://www.reef.ws/forums/showthread.php?p=1430#post1430
請看!

 

[mark]

謝謝nfshih兄提供的資訊。

 

[BEAR-0829]

如果用單晶片模擬出PWM波,再用光偶合做隔離,應該可以用來控制交流馬達的轉速了
只不過你還要再做一個整流迴路,把AC110V整流程DC,
另外PH&ORP這兩樣東西,據我所知,單價都超過$4500,而且壽命大概只有6~7個月

 

[mark]

控制交流馬達轉速（inverter）是我未來的計畫，原理的確如bear-0829兄所說的，以光耦合PWM模擬出正弦波，也研究過一些reference design了，等這個AquaController的project完成後，應該會再來研究inverter。目前這個projects卡在外殼上了，想要做的專業一點，但又沒什麼經驗，進度很緩慢。
pH & ORP電極的價格差異很大，工業用的很貴，一般水族使用的應當不至於用到$4500這個等級的電極，pinpoint的pH電極US$49, ORP電極US$59，這是一般水族使用的等級。
另外上次baboo兄建議我加入鈣質監控的功能，這雖然在技術上沒有困難，但想問大家一個問題：pinpoint的Ca電極一支要價US$199，會有人會買來用嗎？

 

[mark]

這是前一陣子與對照組儀器進行比對時，連續一個星期的資料，其中溫度T1在3/22下午有明顯的個鋸尺狀是反應冷水機的動作，pH在3/19時明顯拉高是因為我在週末添加了鈣水反應器裡的氫氧化鈣，但ORP在3/23 1:30AM突然拉高，我就不知道為什麼了。

 

[kan]

恩 幫MARK兄推一下 真的是好東西 超讚的設計喔
本來設計者就沒有要公布設計細節的必要 不用太在意啦
不然軟體幹麻要設KEY阿 雖然都被破了 CCC