[attachment=72190:IMAG0057.jpg] В аналоговой схемотехнике разбираюсь плохо, спасите - помогите=)
Внезапно возникла настоятельная необходимость измерения PH. Специфика в крайне маленьких токах. Гуглением нашел схему по ссылке ниже.
http://aquacontrol.narod.ru/samodel/ph_1.htm
Купил детали, собрал. Разводку платы в Layout прилагаю.
Для двухполярного питания использую банальный делитель напряжения и пару 78L05 и 79L05 для стабилизации + пара Крон. Соединяю землю с электродом сравнения, измерительный электрод цепляю на вход первого усилителя без пайки на плату. В чем, собственно, непонятки. Напряжение на выходе(снимаю мультиметром) большую часть времени находится в районе двух с чем - то вольт. Иногда падает до 0,7, или 0,4. В случае отключения электродов(ничего на неинвертирующем входе усилителя нет, болтается в воздухе) на выходе те же 2,3 вольта. при замыкании на землю та же история. В чем мой косяк, или недоработка?
Заранее спасибо.

Да посмотрите же на схему... На первой схеме два каскада на ОУ включены повторителями. Один является буфером датчика, второй буфером фильтра. Один сумматор с единичным усилением, второй (лень с калькулятором пересчитывать ту россыпь резисторов) на глазок с очень небольшим.
Смотрим вторую, простенькую схему, собранную автором.
Усиление первого каскада задается 3 резисторами. С инв. входа на "землю" R1=100K, с выхода на вход R2+R3=68,1+8,5K. Какое усиление каскада? А ведь R3 переменный. Он и в нуль скручиваться может.
Потенциал с электрода имеет достаточно большую величину и не требует усиления. Нужно только обеспечить максимально возможное входное сопротивление измеряющего прибора.

А почему бы не сделать первый каскад чистым повторителем, включив на входе режекторный фильтр(50 Гц)? Например, http://www.skilldiagram.com/gl5-9.html. Второй каскад - усилитель с нужным Кус.

Я и смотрю на первую схему. На двух ОУ, собранную автором. Так какое же усиление первого каскада? Почему?

Ок, поиграем в вашу игру. Без учёта температурного к-та R1, усиление первого каскада лежит в пределах 1,681-1,766. Что гораздо ближе к единице, нежели к 6 как при при попытке применения INA121.


Я думаю ответ на этот вопрос Вы в состоянии найти самостоятельно.

Это не игра, а устранение недопониманий. ОК, с этим Вы справились. Но лишь частично. Про ИУ здесь здесь говорить пока не имеет смысла, его автор применил случайно, потому что в столе валялся. Так же случайно выбрал коэффициент усиления. Так что он тут ни при чём. Мы разбираем (мне, по крайней мере, казалось) изначальную схему. Так вот коэффициент усиления первого каскада не просто "близок к единице", но намеренно выбран именно таким.

Я в состоянии. Более того, нашёл сразу. А Вы? Подскажу: конструкция изначально предназначалась как приставка к вольтметру. Стрелочному или цифровому мультиметру. Поэтому усиление потребовалось таким, чтобы обеспечить удобство снятия показаний, то есть соответствия показаний прибора величине рН. В десятичных единицах. Поскольку чувствительность датчика 55-59 мВ/ед рН, то понадобился такой дробный коэффициент усиления. О чём чёрным по белому написано в статье:

При использовании МК, как хочет наш автор, усиление можно не производить, а пересчитать милливольты в нужные единицы прямо в цифре.
Но это совсем не значит, что можно в первом каскаде поставить инвертор, как неосторожно предложили Вы.

Может и не игра, но тогда может стоит отвечать в не настолько менторском стиле?
Выходной сигнал с датчика у автора имеет такой уровень, что его схема насыщается даже имея такой невысокий к-т усиления. Особенность это конкретного датчика или нет гадать бессмысленно. А при насыщении в поведении ОУ, особенно "старых" разработок бывают разнообразные странные проявлния. Самый безобидный инверсия фазы.

И инвертор с высоким входным сопротивлением мне не видится настолько нереальным.

Сообщение отредактировал АндрейЦ - Oct 25 2012, 12:27

А может, и стоит, раз приходится повторять элементарные вещи по нескольку раз...
Но давайте лучше не по стилю, а по сути.
Схема у автора насыщается не по причине аномальной чувствительности датчика (ведь датчик у него совершенно обычный и чувствительность его известна) и не по причине высокого коэффициента усиления каскада (К=1.6 от К=1.0 отличается несущественно). А только потому, что высокоомный неинвертирующий вход "болтается в воздухе". Тут действительно гадать бессмысленно. ОУ насытится и будучи включенным повторителем, в тех условиях, что создаёт ему автор.
Поэтому данные Вами советы перейти к повторителю и, тем более, к инвертору ... несерьёзны.

А каким же он Вам видится? С настолько высоким входным сопротивлением, чтобы быть сопоставимым с сопротивлением неинвертирующего каскада, для которого и не всякий-то ОУ подходит? Любопытно было бы взглянуть.

Так и быть... Расскажу, как надо - разыгрался приступ душевной доброты...
Первый каскад - повторитель на ОУ. На входе - резистор 1 - 100 МОм (считается по максимальному входному току ОУ). Можно осторожно добавить конденсатор высоковольтный небольшого номинала. Выход - на охранные кольца. Он же - на экран входного кабеля. Вариант - через фильтр. Дальше - усилитель-сместитель (возможно...) для заполнения всего диапазона АЦП. АЦП - внешний от 14 бит. Питание первого каскада большое для защиты от зашкала помехами.

1Мом?? Вы же пугали токами! Или это последовательно? тогда зачем?

Последовательно, естественно.
1. Для защиты входа. Я вот никогда вход без резистора не оставляю. Принципиально. Только в редких случаях...
2. Можно немножко фильтровать на нем и входной или добавочной емкости.
Можно даже один каскад оставить. С усилением больше единицы. И прямо с делителя обратной связи (низкоомного) на экраны и кольца. Или добавить между ними RC-фильтр. Надо только согласовать с АЦП.

Может ли случится так что в начальный момент начинается заряд емкости кабеля, течет ток, который заряжает входную емкость МДП транзистора, а потом заряду некуда деться - сопротивление то Гигомы.
А кстати, если не секрет поделитесь, какое эквивалентное сопротивление у источника сигнала?

Ничего такого не происходит. Емкость кабеля уничтожается операционным усилителем.
Сопротивление может меняться в очень широких пределах.
Может быть вода, а может быть кислота или раствор солей. Диссоциирующих. Сопротивление собственно электрода не знаю. Но знаю точно, что это не та батарейка, от которой можно отбирать ток.

Но у него экран на земле, а не на выходе ОУ


А емкость тоже должна быть на выход ОУ как на экран или на землю?

Совсем правильно... должно быть два экрана. Внешний - земляной, внутренний - с потенциалом входа для уничтожения утечки в кабеле и убивания емкости.
Триаксиальный кабель.

Примерно так:

Но если сигнал совсем низкочастотный, то и коаксиального хватить должно.