Fonamstel
29-12-04, 02:13
Αυτό είναι το πρώτο μέρος... έπεται συνέχεια, αλλά λόγω εορτών... θα καθυστερήσει
DISCLAIMER
Το παρακάτω άρθρο καθώς και το κύκλωμα στο οποίο αναφέρεται, είναι αποτέλεσμα των γνώσεων και κυρίως της έρευνας του συγγραφέα.
Δεν παρέχεται καμμία εγγύηση για την ορθότητα των δεδομένων που παρουσιάζονται - καθώς αποτελούν κυρίως προιόν έρευνας στο internet, απ' όπου αντλήθηκαν, παρ' όλο που διασταυρώθηκαν όσο το δυνατόν καλύτερα.
Δεν παρέχεται επίσης καμμία εγγύηση για την σωστή λειτουργία του κυκλώματος. Αν ο όποιος κατασκευαστής του, ακολουθήσει πιστά τις οδηγίες - και έχει κάποια εμπειρία στην συναρμολόγηση ηλεκτρονικών κυκλωμάτων - το κύκλωμα θα λειτουργήσει ικανοποιητικότατα.
-------------------------------------------------
Με άλλα λόγια : Προστατεύω τον κώλο μου ωστε να μην "δεχτεί" κλωτσιές...:)
================================================== =================
Και τώρα τα "καλά νέα" :
1. Η κατασκευή του κυκλώματος δεν είναι και τόσο δύσκολη. Αντίθετα, είναι μια γελοία υπόθεση αν είστε απόφοιτοι ΤΕΙ Ηλεκτρονικής, η τεχνικής σχολής Ηλεκτρονικών, η τελοσπάντων χομπίστες "κολλητηράκηδες".
2. Η ακρίβεια και οι δυνατότητες του κυκλώματος είναι πολύ καλύτερες (σχέση απόδοσης/τιμής) από ανάλογες συσκευές του εμπορίου (άλλωστε αν δεν ήταν δεν θα υπήρχε λόγος να φτιαχτεί...).
3. Είναι ένα απολύτως ελεγχόμενο από τον χρήστη όργανο, χωρίς "αυτοματισμούς" οι οποίοι πάντα σημαίνουν "μικρότερη ακρίβεια μετρήσεων".
================================================== =================
1. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ
Για να έχει λόγο ύπαρξης μια τέτοια κατασκευή, τα ζητούμενα ήταν:
α) Ακρίβεια 2ου δεκαδικού στις μετρήσεις pH.
β) Δυνατότητα ελέγχου παροχής CO2 (με ηλεκτρομαγνητική/ηλεκτρομηχανική βαλβίδα).
γ) Δυνατότητα ελέγχου της κατάστασης του probe.
δ) Πλήρης παραμετροποίηση - δηλαδή προσαρμογή στις ανάγκες του χρήστη.
ε) Επεκτασιμότητα.
Δεν θέλω να ευλογήσω τα γένια μου (που δεν έχω άλλωστε :) ), αλλά και οι πέντε προυποθέσεις τηρούνται.
Α... και για να μην ξεχνιόμαστε... αν αφαιρέσουμε το κόστος του probe - το οποίο "επαφίεται στον πατριωτισμό του ενυδρειάκια", τα υπόλοιπα (που ουσιαστικά "κάνουν όλη τη δουλειά"), κοστίζουν 10-20 ευρά - με δεδομένο φυσικά οτι υπάρχει διαθέσιμο ψηφιακό πολύμετρο !
2. ΠΗΓΕΣ
Η βασική πηγή ήταν (τί άλλο?) το internet. Από κει και πέρα, για την μελέτη/κατασκευή του κυκλώματος βοήθησαν τα 4 χρόνια σπουδών στο ΤΕΙ Ηλεκτρονικής Λαμίας (....ναι ρε ! είμαι "Πτυχιούχος Ηλεκτρονικός Μηχανικός"...:)"), αλλά βασικά... μέτρησαν οι ανάγκες μου, η αγάπη μου και η "λόξα" μου για τα ενυδρεία μου, καθώς και η αδυναμία να βρω σε προσιτή τιμή κάτι αντίστοιχο. Η τουλάχιστον μια συσκευή που να πληρούσε και τις 5 προυποθέσεις που έγραψα πριν.
3. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ
Βασικά ευχαριστώ την γυναίκα μου που δεν διαμαρτυρήθηκε για το μέχρι μαζοχισμού "κόλλημά" μου στην διεκπεραίωση του σκοπού μου,
Το GAB για τις ιδέες/γνώσεις που μου έδωσε,
Και το internet, γιατί χωρίς αυτό αυτό, όσα κατάφερα σε ένα μήνα... θα τα κατάφερνα σε δύο/τρία χρόνια.
-------------------------------------------------
Και επειδή ήδη έπρηξα τον αναγνώστη με "λογοτεχνικές ακροβασίες"... ας πάμε στο "ζουμί".
#################################################
Η μέτρηση του pH του νερού στο ενυδρείο μας είναι ένα από τα πιο βασικά πράγματα που πρέπει να κάνει ένας "αφοσιωμένος" ακουαρίστας.
Αυτή η μέτρηση επιτυγχάνεται με ένα κατάλληλο ηλεκτρόδιο (probe).
Ως γνωστόν, η "κλίμακα του pH" είναι λογαριθμική, πράγμα που σημαίνει οτι τα νούμερα 0,1,2...12,13 14 δεν αντιστοιχούν σε... εκατοστά ενός χάρακα. Κάθε αριθμός είναι το δεκαπλάσιο του προηγούμενου. Για περισσότερα, ψάξτε στο internet τι ακριβώς αυτό σημαίνει.
Ενα ανάλογο παράδειγμα : λογαριθμική είναι και η κλίμακα Ρίχτερ που "μετράει" τους σεισμούς. Ενας σεισμός 7 Ρίχτερ δεν είναι "λίγο παραπάνω" από τα 6 Ρίχτερ, ούτε "κάπως περισσότερο" από τα 5 Ρίχτερ. Ενας σεισμός 7 Ρίχτερ είναι 10 φορές πιο ισχυρός από τα 6 Ρίχτερ και 100 φορές πιο ισχυρός από τα 5 Ρίχτερ.
Η "λογαριθμικότητα" είναι ας πούμε μια "παραξενιά" της φύσης, που για να την "μεταφράσει" ο άνθρωπος στην "γραμμικότητα" που καταλαβαίνει, επινόησε τους λογάριθμους.
Η μέτρηση του pH με ένα όργανο, λόγω της "φυσιολογίας" του probe, είναι μια σχετικά εύκολη υπόθεση, γιατί το probe "μεταρέπει" την λογαριθμικότητα του pH σε γραμμική ηλεκτρική τάση.
Η κατασκευή του pH-probe βασίστηκε στις έρευνες/θεωρίες/νόμους του Nernst. Αν κάποιος θέλει να μάθει περισσότερα γι αυτόν τον Γερμανό επιστήμονα, http://www.nernst.de
Το ιδανικό pH probe, συμπεριφέρεται σαν μια... μπαταρία ας πούμε, η οποία όταν το pH είναι 7 (ουδέτερο) δίνει μηδέν Βολτ, όταν το pH είναι "όξινο" δίνει θετική τάση και όταν το pΗ είναι "αλκαλικό" δίνει αρνητική τάση.
Σε "θερμοκρασία δωματίου" - δηλαδή στους 25 Κελσίου, κάθε ένας "βαθμός pH" αντιστοιχεί σε 59,16 μιλλιβόλτ τάσης που "παράγει" το probe.
Το ιδανικό pH probe λοιπόν, θα "έδινε" 0 βολτ σε pH=7, -59,16 μιλλιβόλτ (mV) σε pH=8 και -118,32 mV σε pH=9.
Αντίστοιχα, θα "έδινε" 59,16 μιλλιβόλτ (mV) σε pH=6 και 118,32 mV σε pH=5.
Επαναλαμβάνω οτι όλα αυτά ισχύουν σε "θερμοκρασία δωματίου" που για κάποιον λόγο που δεν μπορώ να φανταστώ, είναι οι 25 βαθμοί Κελσίου.
Ο Nernst όμως, εκτός των άλλων, μας "έδωσε" και την "σταθερά Nernst" (0,1984 mV ανά βαθμό Κελσίου) που μας "λέει" κατά πόσο επηρεάζεται το probe από την αλλαγή της θερμοκρασίας. Μην συγχέετε τα 0,1984 mV με το δυσοίωνο "1984" του Οργουελ... πρόκειται για σύμπτωση:)
Αυτή η σταθερά, μας "λέει" πως επηρεάζεται η μετατροπή του pH σε ηλεκτρική τάση όταν αλλάζει η θερμοκρασία. Είπαμε οτι στους 25 Κελσίου, το probe "δίνει" 59,16 mV ανά βαθμό pH. Στους 0 Κελσίου, το probe "δίνει" 54,2 mV ανά βαθμό pH, ενώ στους 100 Κελσίου, το probe "δίνει" 74,04 mV ανά βαθμό pH. Αν "σκεφτούμε" σε κλίμακα 0-100 Κελσίου, υπάρχει μια "σοβαρή" απόκλιση (25%). Αν όμως "σκεφτούμε" σε κλίμακα 20-30 Κελσίου, όπου "διατηρούμε" τα ψάρια μας, η απόκλιση είναι από 58,17 σε 60,15 - δηλαδή 3,4%.
Τα "εμπορικά όργανα" είναι συνήθως ρυθμισμένα στους 25 Κελσίου, με το σκεπτικό "ε... από 24 μέχρι 28 βαθμούς θα έχει ο πελάτης... άρα από 58,96 μέχρι 59,76... άρα απόκλιση 1,3%... οκ, πολύ καλή είναι, του λέμε "ακρίβεια 1%" και όλα οκ"
Δεν υπάρχει τίποτα κακό στο σκεπτικό των εταιρειών, με δεδομένο οτι ένα "λάθος" 1 η 2 τοις εκατό είναι αμελητέο και ουσιαστικά δεν επηρεάζει τη ζωή των ψαριών μας.
Επειδή όμως... μερικοί "άρρωστοι","ανώμαλοι","κολλημένοι" κλπ κλπ... θέλουν για κάποιον ηλίθιο λόγο καλύτερη ακρίβεια... αποφάσισε η αφεντομουτσουνάρα μου να κάνει αυτό το κύκλωμα.
ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΑΙ...
DISCLAIMER
Το παρακάτω άρθρο καθώς και το κύκλωμα στο οποίο αναφέρεται, είναι αποτέλεσμα των γνώσεων και κυρίως της έρευνας του συγγραφέα.
Δεν παρέχεται καμμία εγγύηση για την ορθότητα των δεδομένων που παρουσιάζονται - καθώς αποτελούν κυρίως προιόν έρευνας στο internet, απ' όπου αντλήθηκαν, παρ' όλο που διασταυρώθηκαν όσο το δυνατόν καλύτερα.
Δεν παρέχεται επίσης καμμία εγγύηση για την σωστή λειτουργία του κυκλώματος. Αν ο όποιος κατασκευαστής του, ακολουθήσει πιστά τις οδηγίες - και έχει κάποια εμπειρία στην συναρμολόγηση ηλεκτρονικών κυκλωμάτων - το κύκλωμα θα λειτουργήσει ικανοποιητικότατα.
-------------------------------------------------
Με άλλα λόγια : Προστατεύω τον κώλο μου ωστε να μην "δεχτεί" κλωτσιές...:)
================================================== =================
Και τώρα τα "καλά νέα" :
1. Η κατασκευή του κυκλώματος δεν είναι και τόσο δύσκολη. Αντίθετα, είναι μια γελοία υπόθεση αν είστε απόφοιτοι ΤΕΙ Ηλεκτρονικής, η τεχνικής σχολής Ηλεκτρονικών, η τελοσπάντων χομπίστες "κολλητηράκηδες".
2. Η ακρίβεια και οι δυνατότητες του κυκλώματος είναι πολύ καλύτερες (σχέση απόδοσης/τιμής) από ανάλογες συσκευές του εμπορίου (άλλωστε αν δεν ήταν δεν θα υπήρχε λόγος να φτιαχτεί...).
3. Είναι ένα απολύτως ελεγχόμενο από τον χρήστη όργανο, χωρίς "αυτοματισμούς" οι οποίοι πάντα σημαίνουν "μικρότερη ακρίβεια μετρήσεων".
================================================== =================
1. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ
Για να έχει λόγο ύπαρξης μια τέτοια κατασκευή, τα ζητούμενα ήταν:
α) Ακρίβεια 2ου δεκαδικού στις μετρήσεις pH.
β) Δυνατότητα ελέγχου παροχής CO2 (με ηλεκτρομαγνητική/ηλεκτρομηχανική βαλβίδα).
γ) Δυνατότητα ελέγχου της κατάστασης του probe.
δ) Πλήρης παραμετροποίηση - δηλαδή προσαρμογή στις ανάγκες του χρήστη.
ε) Επεκτασιμότητα.
Δεν θέλω να ευλογήσω τα γένια μου (που δεν έχω άλλωστε :) ), αλλά και οι πέντε προυποθέσεις τηρούνται.
Α... και για να μην ξεχνιόμαστε... αν αφαιρέσουμε το κόστος του probe - το οποίο "επαφίεται στον πατριωτισμό του ενυδρειάκια", τα υπόλοιπα (που ουσιαστικά "κάνουν όλη τη δουλειά"), κοστίζουν 10-20 ευρά - με δεδομένο φυσικά οτι υπάρχει διαθέσιμο ψηφιακό πολύμετρο !
2. ΠΗΓΕΣ
Η βασική πηγή ήταν (τί άλλο?) το internet. Από κει και πέρα, για την μελέτη/κατασκευή του κυκλώματος βοήθησαν τα 4 χρόνια σπουδών στο ΤΕΙ Ηλεκτρονικής Λαμίας (....ναι ρε ! είμαι "Πτυχιούχος Ηλεκτρονικός Μηχανικός"...:)"), αλλά βασικά... μέτρησαν οι ανάγκες μου, η αγάπη μου και η "λόξα" μου για τα ενυδρεία μου, καθώς και η αδυναμία να βρω σε προσιτή τιμή κάτι αντίστοιχο. Η τουλάχιστον μια συσκευή που να πληρούσε και τις 5 προυποθέσεις που έγραψα πριν.
3. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ
Βασικά ευχαριστώ την γυναίκα μου που δεν διαμαρτυρήθηκε για το μέχρι μαζοχισμού "κόλλημά" μου στην διεκπεραίωση του σκοπού μου,
Το GAB για τις ιδέες/γνώσεις που μου έδωσε,
Και το internet, γιατί χωρίς αυτό αυτό, όσα κατάφερα σε ένα μήνα... θα τα κατάφερνα σε δύο/τρία χρόνια.
-------------------------------------------------
Και επειδή ήδη έπρηξα τον αναγνώστη με "λογοτεχνικές ακροβασίες"... ας πάμε στο "ζουμί".
#################################################
Η μέτρηση του pH του νερού στο ενυδρείο μας είναι ένα από τα πιο βασικά πράγματα που πρέπει να κάνει ένας "αφοσιωμένος" ακουαρίστας.
Αυτή η μέτρηση επιτυγχάνεται με ένα κατάλληλο ηλεκτρόδιο (probe).
Ως γνωστόν, η "κλίμακα του pH" είναι λογαριθμική, πράγμα που σημαίνει οτι τα νούμερα 0,1,2...12,13 14 δεν αντιστοιχούν σε... εκατοστά ενός χάρακα. Κάθε αριθμός είναι το δεκαπλάσιο του προηγούμενου. Για περισσότερα, ψάξτε στο internet τι ακριβώς αυτό σημαίνει.
Ενα ανάλογο παράδειγμα : λογαριθμική είναι και η κλίμακα Ρίχτερ που "μετράει" τους σεισμούς. Ενας σεισμός 7 Ρίχτερ δεν είναι "λίγο παραπάνω" από τα 6 Ρίχτερ, ούτε "κάπως περισσότερο" από τα 5 Ρίχτερ. Ενας σεισμός 7 Ρίχτερ είναι 10 φορές πιο ισχυρός από τα 6 Ρίχτερ και 100 φορές πιο ισχυρός από τα 5 Ρίχτερ.
Η "λογαριθμικότητα" είναι ας πούμε μια "παραξενιά" της φύσης, που για να την "μεταφράσει" ο άνθρωπος στην "γραμμικότητα" που καταλαβαίνει, επινόησε τους λογάριθμους.
Η μέτρηση του pH με ένα όργανο, λόγω της "φυσιολογίας" του probe, είναι μια σχετικά εύκολη υπόθεση, γιατί το probe "μεταρέπει" την λογαριθμικότητα του pH σε γραμμική ηλεκτρική τάση.
Η κατασκευή του pH-probe βασίστηκε στις έρευνες/θεωρίες/νόμους του Nernst. Αν κάποιος θέλει να μάθει περισσότερα γι αυτόν τον Γερμανό επιστήμονα, http://www.nernst.de
Το ιδανικό pH probe, συμπεριφέρεται σαν μια... μπαταρία ας πούμε, η οποία όταν το pH είναι 7 (ουδέτερο) δίνει μηδέν Βολτ, όταν το pH είναι "όξινο" δίνει θετική τάση και όταν το pΗ είναι "αλκαλικό" δίνει αρνητική τάση.
Σε "θερμοκρασία δωματίου" - δηλαδή στους 25 Κελσίου, κάθε ένας "βαθμός pH" αντιστοιχεί σε 59,16 μιλλιβόλτ τάσης που "παράγει" το probe.
Το ιδανικό pH probe λοιπόν, θα "έδινε" 0 βολτ σε pH=7, -59,16 μιλλιβόλτ (mV) σε pH=8 και -118,32 mV σε pH=9.
Αντίστοιχα, θα "έδινε" 59,16 μιλλιβόλτ (mV) σε pH=6 και 118,32 mV σε pH=5.
Επαναλαμβάνω οτι όλα αυτά ισχύουν σε "θερμοκρασία δωματίου" που για κάποιον λόγο που δεν μπορώ να φανταστώ, είναι οι 25 βαθμοί Κελσίου.
Ο Nernst όμως, εκτός των άλλων, μας "έδωσε" και την "σταθερά Nernst" (0,1984 mV ανά βαθμό Κελσίου) που μας "λέει" κατά πόσο επηρεάζεται το probe από την αλλαγή της θερμοκρασίας. Μην συγχέετε τα 0,1984 mV με το δυσοίωνο "1984" του Οργουελ... πρόκειται για σύμπτωση:)
Αυτή η σταθερά, μας "λέει" πως επηρεάζεται η μετατροπή του pH σε ηλεκτρική τάση όταν αλλάζει η θερμοκρασία. Είπαμε οτι στους 25 Κελσίου, το probe "δίνει" 59,16 mV ανά βαθμό pH. Στους 0 Κελσίου, το probe "δίνει" 54,2 mV ανά βαθμό pH, ενώ στους 100 Κελσίου, το probe "δίνει" 74,04 mV ανά βαθμό pH. Αν "σκεφτούμε" σε κλίμακα 0-100 Κελσίου, υπάρχει μια "σοβαρή" απόκλιση (25%). Αν όμως "σκεφτούμε" σε κλίμακα 20-30 Κελσίου, όπου "διατηρούμε" τα ψάρια μας, η απόκλιση είναι από 58,17 σε 60,15 - δηλαδή 3,4%.
Τα "εμπορικά όργανα" είναι συνήθως ρυθμισμένα στους 25 Κελσίου, με το σκεπτικό "ε... από 24 μέχρι 28 βαθμούς θα έχει ο πελάτης... άρα από 58,96 μέχρι 59,76... άρα απόκλιση 1,3%... οκ, πολύ καλή είναι, του λέμε "ακρίβεια 1%" και όλα οκ"
Δεν υπάρχει τίποτα κακό στο σκεπτικό των εταιρειών, με δεδομένο οτι ένα "λάθος" 1 η 2 τοις εκατό είναι αμελητέο και ουσιαστικά δεν επηρεάζει τη ζωή των ψαριών μας.
Επειδή όμως... μερικοί "άρρωστοι","ανώμαλοι","κολλημένοι" κλπ κλπ... θέλουν για κάποιον ηλίθιο λόγο καλύτερη ακρίβεια... αποφάσισε η αφεντομουτσουνάρα μου να κάνει αυτό το κύκλωμα.
ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΑΙ...