Misurare il ph con la scheda pH 2 Click di Mikroe

pH 2 Click è una scheda add-on compatta utilizzata per determinare l’alcalinità o l’acidità di un campione. Questa scheda presenta il MCP607, un Op Amp a bassa corrente di polarizzazione di Microchip, che esegue il livellamento di tensione e il buffering ad alta impedenza di ingresso in un circuito a elettrodo di pH a singola alimentazione. Questa scheda misura l’attività degli ioni idrogeno e produce un potenziale / tensione elettrica, che può essere ulteriormente elaborato in forma analogica o digitale. Oltre alla segnalazione LED, che è sotto il completo controllo dell’utente, c’è anche la possibilità di compensazione della temperatura mediante il collegamento di un termometro aggiuntivo alla scheda. Questa scheda Click ™ è adatta per la misurazione del pH in diverse applicazioni, tra cui il trattamento dell’acqua, la lavorazione chimica, gli strumenti medici e i sistemi di prova ambientale.

pH 2 Click è supportato da una libreria compatibile mikroSDK, che include funzioni che semplificano lo sviluppo del software. Questa scheda Click ™ viene fornita come prodotto completamente testato, pronto per essere utilizzato su un sistema dotato di socket mikroBUS ™.

pH 2 Click si basa sul MCP607, un amplificatore operazionale a bassa corrente di polarizzazione di Microchip. L’operazione di questa scheda Click ™ si basa sulla misurazione dell’attività degli ioni idrogeno e produce un potenziale o tensione elettrica. Un potenziale elettrico si sviluppa quando due liquidi di diverso pH vengono a contatto sui lati opposti di una membrana sottile di vetro dell’elettrodo di pH. L’elettrodo di pH rappresenta un sensore passivo, il che significa che non è richiesta alcuna sorgente di eccitazione (tensione o corrente). È classificato come sensore bipolare perché la sua uscita può oscillare sopra e sotto il punto di riferimento. Questa scheda è una soluzione perfetta per una vasta gamma di applicazioni di rilevamento del pH, tra cui il trattamento dell’acqua, la lavorazione chimica, gli strumenti medici e i sistemi di prova ambientale.

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pH 2 Click viene utilizzato per rilevare la concentrazione di ioni di idrogeno in una soluzione e convertirla in un segnale di uscita utilizzabile corrispondente. Poiché l’elettrodo di pH produce un segnale bipolare, il segnale dell’elettrodo viene prima livellato dal MCP607, un Op Amp a bassa corrente di polarizzazione configurato in una configurazione di guadagno unitario con riferimento configurabile per la sua calibrazione. In secondo luogo, a causa dell’alta impedenza dell’elettrodo, un altro Op Amp all’interno del MCP607 fornisce il necessario buffer ad alta impedenza di ingresso. Un segnale bufferizzato può quindi essere convertito in un valore digitale utilizzando il MCP3221, un convertitore A/D a successiva approssimazione con risoluzione di 12 bit di Microchip utilizzando un’interfaccia compatibile I2C a 2 fili, oppure può essere inviato direttamente a un pin analogico della presa mikroBUS ™ contrassegnato come AN. La selezione può essere effettuata utilizzando uno switch SMD a bordo contrassegnato come OUT SEL, posizionandolo in una posizione appropriata contrassegnata come AN o ADC.

È importante notare che la sensibilità di un elettrodo di pH varia con la temperatura. Per questo motivo, è possibile aggiungere il termometro 1-wire DS18B20 tramite il terminale DQ al pH 2 Click, la cui temperatura può essere monitorata tramite il pin DQ sulla presa mikroBUS™. Inoltre, l’utente può monitorare digitalmente diversi stati di funzionamento tramite i pin ST1 e ST2 sulla presa mikroBUS™ o tramite la rilevazione visiva sui LED STAT1 e STAT2.

Questa scheda Click ™ può funzionare con livelli di tensione logica di 3,3V o 5V selezionati tramite il jumper VCC SEL. In questo modo, sia le MCU capaci di 3,3V che quelle di 5V possono utilizzare correttamente le linee di comunicazione. Tuttavia, la scheda Click ™ è dotata di una libreria contenente funzioni facili da usare e un codice di esempio che può essere utilizzato, come riferimento, per ulteriori sviluppi.

Venduta al prezzo di 24 dollari presso il sito ufficiale di mikroe.

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Specifiche:
  • Applicazioni: Può essere utilizzato per la misurazione del pH in varie applicazioni, tra cui il trattamento dell’acqua, il trattamento chimico, strumentazione medica e sistemi di test ambientali.
  • On-board modules: MCP607 è un amplificatore operazionale doppio a bassa corrente di polarizzazione prodotto da Microchip.
  • Key Features: Alcune delle caratteristiche di pH 2 Click includono: alta stabilità e precisione nella misurazione, flessibilità nella calibrazione, compatibilità con qualsiasi sonda di pH disponibile in commercio, compensazione della temperatura tramite termometro aggiuntivo, output analogico o digitale selezionabile, indicatori LED configurabili dall’utente e molte altre funzionalità.
  • Interfaccia: Analog,I2C
  • Compatibilità: mikroBUS
  • Click board size: M (42.9 x 25.4 mm)
  • Input Voltage: 3.3V or 5V

Questa tabella mostra come la disposizione dei pin su pH 2 Click corrisponde alla disposizione dei pin sulla presa mikroBUS™ (quest’ultima mostrata nelle due colonne centrali).

Notes Pin Micro Bus Pin Notes
Analog Signal AN 1 AN PWM 16 DQ Temperature
Status Signal 1 ST1 2 RST INT 15 ST2 Status Signal 2
NC 3 CS RX 14 NC
NC 4 SCK TX 13 NC
NC 5 MISO SCL 12 SCL I2C Clock
NC 6 MOSI SDA 11 SDA I2C Data
Power Supply 3.3V 7 3.3V 5V 10 5V Power Supply
Ground GND 8 GND GND 9 GND Ground

Impostazioni e indicatori a bordo

Label Name Default  Description
LD1 PWR Power LED Indicator
LD2-LD3 STAT1-STAT2 User-Configurable LED Indicators
JP1 VCC SEL Left Logic Level Voltage Selection 3V3/5V: Left position 3V3, Right position 5V
SW1 OUT SEL Right Output Signal A/D Selection AN/ADC: Left position AN, Right position ADC
VR1 VREF Calibration Potentiometer

SPECIFICHE ELETTRICHE PH 2 CLICK

Description Min Typ Max Unit
Supply Voltage 3.3 5 V

Viene fornita una libreria per il pH 2 Click e una demo (esempio) sviluppata con i compilatori di Mikroe. La demo può essere eseguita su tutti i principali board di sviluppo di Mikroe.

Il pacchetto può essere scaricato/installato direttamente dal Package Manager di NECTO Studio (consigliato), scaricato dal nostro LibStock™ o trovato sull’account GitHub di Mikroe.

Risorse

Download

Simone Candido è un ragazzo appassionato del mondo tech nella sua totalità. Simone ama immedesimarsi in nuove esperienze, la sua filosofia si basa sulla irrefrenabile voglia di ampliare a 360° le sue conoscenze abbracciando tutti i campi del sapere, in quanto ritiene che il sapere umano sia il connubio perfetto tra cultura umanistica e scientifica.

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