Переменночастотный кондуктометр, Пожалуйста помогите разработать схему Опции

[Ihor-chemist]

Я аспирант-химик. Руководитель дал задание разработать прибор для измерения зависимости электропроводности раствора от частоты тока. В распоряжении имеется программируемый генератор, соединенный с ПК, которым можно программно генерировать переменное напряжение +-2 В с частотой от 100 Гц до 1 МГц (синусоидальное). Также имеется АЦП (тоже с выходом на ПК), входной диапазон которого 0...5 В с максимальной частотой дискредитации 1000 значений за 1 с (1 кГц).
Пожалуйста помогите разработать схему для точного измерения переменного тока в цепи.

Исходные данные: через раствор проходит переменный ток, частота которого плавно изменяется в пределах от 1 МГц до 100 Гц. Для измерения величины этого тока в цепь включен резистор 10 Ом (сам раствор имеет сопротивление порядка от 2 кОм и больше) - один его конец заземлен, а на втором имеем переменное напряжение от 0 до +-10 мВ. Чем больший ток в цепи (большая электропроводность раствора) тем большее переменное напряжение. Нужно разработать схему, на выходе которой будет устойчивое напряжение от 0 В (нет тока в цепи "генератор-раствор") до +5 В (ток в цепи максимален, напряжение на измерительном резисторе тоже максимальное - +-10 мВ) для подачи на вход АЦП.

Я так понимаю, что напряжение с измерительного резистора нужно увеличить, выпрямить и сгладить. А вот как это сделать - не знаю. В интернете нашел кучу схем разных усилителей и ФНЧ на ОУ, но как выбрать оптимальну никак не пойму.

Помогите пожалуйста разработать эту схему или подскажите, где можно почитать об этом.

Прикрепленные файлы

 conductometr.bmp ( 53.76 килобайт ) Кол-во скачиваний: 45

 

[Ihor-chemist]

Всем спасибо!
Конвертер LTC1966, наверное, подошел бы, но вот где его можно купить?

С AD5933 надо разбираться. Попробую, хотя его найти наверное тоже трудно.

Спасибо, muravei, я наверное сначала попробую именно вашу схему.

Может еще есть идеи?

[Tanya]

Всем спасибо!
Конвертер LTC1966, наверное, подошел бы, но вот где его можно купить?

С AD5933 надо разбираться. Попробую, хотя его найти наверное тоже трудно.

Спасибо, muravei, я наверное сначала попробую именно вашу схему.

Может еще есть идеи?

Покупать одну штуку не нужно... Вам бесплатно через пару недель пришлют образцы... Надо на сайте зарегистрироваться... Только обратите внимание, когда будете заполнять их дурацкие формы - не пишите, что связаны с химией - там под этим понимается химоружие.... И биологией - по той-же причине... А зачем 5 вольт? Правильнее в Вашем случае измерять при минимальных токах и напряжениях - Вам ведь реакции не нужны?.
Если органика неполярная, то может лучше мостовым методом... Если хочется автоматизировать, то можно умножающий ЦАП для балансировки моста поставить. Они до 10 МГц...

[Ihor-chemist]

Покупать одну штуку не нужно... Вам бесплатно через пару недель пришлют образцы... Надо на сайте зарегистрироваться... Только обратите внимание, когда будете заполнять их дурацкие формы - не пишите, что связаны с химией - там под этим понимается химоружие.... И биологией - по той-же причине... А зачем 5 вольт? Правильнее в Вашем случае измерять при минимальных токах и напряжениях - Вам ведь реакции не нужны?.
Если органика неполярная, то может лучше мостовым методом... Если хочется автоматизировать, то можно умножающий ЦАП для балансировки моста поставить. Они до 10 МГц...

Про AD знаю. А что LT тоже может бесплатно выслать образцы? Диапазон 0...5 В нужен для АЦП - это собственно его рабочий диапазон. Ток через раствор идет только переменный (перед выходом генератора стоит конденсатор, который не пропускает постоянной составляющей). В таких условиях реакции на электродах не идут. Во всяком случае с нашими растворами точно (проверяли по спектрам - до и после экспериментов они идентичные). Собственно для "ручного режима" все есть, но хочется автоматизировать процесс. Я написал программу, которая управляет генератором и меряет сигнал на входе АЦП. Но проблема в том, что сигнал надо сильно усилить, выпрямить и сгладить. Оптимально подошла бы схема на RST-to-DC микрухе, но надо, чтобы полоса пропускания была не ниже 1 МГц. Или придется делать усилитель + ФНЧ, но я не могу выбрать оптимальный ОУ и собственно саму схему.