Измерение проводимости дистиллята для контроля окончания голов

Dry Gin, на самом деле то каким сигналом зондировать ячейку, зависит от того какую эквивалентную модель мы ставим в соответствие это ячейке.
Схема от gol_avto разрабатывалась в предположении что ячейка имеет эквивалентную схему параллельной RC цепочки.
Если для неё записать математические уравнения связи токов и напряжений, то наиболее простым решением будет возбуждение синусоидальным током,
в этом случае активная и реактивная компонента тока хорошо разделяется, активная усиливается, реактивная подавляется.
Проблема только в очень сложной аппаратной реализации такого процесса.
Аналоговые перемножители работают крайне не стабильно, имеют сильный дрейф нуля и сильную неравномерность АЧХ.
В результате, оказалось что гораздо стабильнее работают аналоговые перемножители на цифровых ключах,
а разделение активной и реактивной компоненты происходит не в частотной а во временной области.
Такое решение гораздо менее красиво с точки зрения математики, появляются не устранимые погрешности, точность измерения становится не абсолютной,
но оказалось, что можно экспериментально подобрать такие формы опорного сигнала, что подавление реактивной компоненты становится очень высоким,
и просачивания реактивного сигнала в активный практически не происходит. Для научного измерительного эталона это не приемлемо, для домашнего показометра это дает точность измерения с огромным запасом.

Превратить импульсную характеристику в спектр можно либо аппаратным перемножителем, либо применив высокочастотное АЦП и потом считать преобразование фурье на микроконтроллере.
Сейчас такое можно деалать в топовых решениях, типа базовых станций для сотовой связи, но это дико дорогие решения,
делать такое для игрушечного показометора - это дичайший оверхет, нужно очень быстрое АЦП, мощный микрокоптроллер для рассчета математики, и для АЦП придется делать аппаратный буфер на ПЛИС или отдельной логике, т.к. микроконтроллер не сможет получать с АЦП данные с частотой в несколько мегагерц. Сделать можно, но железо будет сильно дорогим, и написание программы потребует привлечения программистов весьма не дешевого ценового сегмента.

Тогда уж сразу ик-спектрометр.

считать преобразование фурье на микроконтроллереKotische, 09 Нояб. 25, 13:47

Тут уже не контроллер, а вполне приличный процессор нужен, или на FPGA (ASIC) вычислительный модуль городить.

инверсия ДП расстроилаdee, 08 Нояб. 25, 18:14

эффект инверсии интересен только как курьез, потому как проявлялся только в начале отбора голов, самых-самых вонючеров, и очень быстро пропадал. Ничему не мешает
Напряжение на ДП 0.2В

Тут уже не контроллер, а вполне приличный процессор нуженNewocelot, 09 Нояб. 25, 14:36

я сильно не интересовался но есть схема цветомузыки на Ардуино - раскладывает сигнал с микрофона в спектр и выводит на aRGB или матрицу 8х32, вроде ничего сложного, можно брать за основу, хотя я в рядах Фурье ничего не понимаю. Кроме 8 битной 16мгц Меги есть и 32 битные 160мгц есп32, можно загнать данные с АЦП free running в массив оперативной памяти и потом его спокойно обработать

Добавлено через 21мин.:

Во, нашел: библиотека arduinoFFT "Fast Fourier Transform for Arduino" давно написана, не надо изобретать велосипед, без ПЛИС и высокооплачиваемых програмистов

dee, спектр спектром. А вот это:

каждого вещества при своем напряженииdee, 08 Нояб. 25, 22:15

должно быть заметно на графике при плавном росте напряжения от нуля до некоторого максимума, допустим 5 вольт. В виде ступенек. Я правильно понимаю? Вот это надо проверять в первую очередь.

Dry Gin, да, ступеньки на графике или пики на первой производной, но это напряжения 2-3 вольт, надо подумать как значение тока снимать

dee, а в чём сложность? Даёшь напругу через ДП на AD, пишешь массив, первую производную выводишь, куда проще. Главное обеспечить плавнейший рост напряжения и хороший AD для съёма.

при постоянке можно подобрать резистор для АЦП, для переменки на одной полуволне он не будет работать, ну и ладно.. плавный рост напряжения может выдать сама ардуино через скажем быстрый 10 битный ШИМ, это 16кГц, 1023 отсчета - 16Гц но можно и быстрее, штатный АЦП можно завести на 200кГц, в меге 2560 только 8кБ памяти, это 4к отсчетов, или почти 8к, если сразу дифференцировать или два младших бита откинуть. В общем ничего сверх сложного но надо подумать.

Можно конденсатор в параллель датчику подобрать. Правда рост будет не прямой, но это не помешает. Зато это чистый аналоговый рост напряжения.

Dry Gin, думаю с этим справиться LC фильтр с ШИМа, не маленький по катушке и конденсатору но ничего запредельного

dee, можно и так. Главное резонансы и прочие цифровые артефакты не словить, оцифровывая цифру)

Dry Gin, посмотрел, с высоким сопротивлением нагрузки LC отменяется зато нормально работает RC, хотя нагрузку можно и искуственно довесить, ай чего гадать, считать надо

Кондёр в параллель ДП и будет RC. А кондёр высокой ёмкости ещё и источником роста напруги.

dee, Dry Gin, я вероятно что то пропустил, но поясните в двух словах, какой физический смысл в измерении производной тока через датчик?
Вы хотите таким образом ЕМКОСТЬ датчика измерять?
Емкость будет хорошо коррелировать со спиритуозностью, но практически не зависит от концентрации примесей.
Вы хотите сделать электронный попугай?

поляризуюшего, причем каждого вещества при своем напряжении, а это уже гораздо интереснее. Есть и обратные методы, когда молекулы собираются возле электрода а потом отваливаются по очередиdee, 08 Нояб. 25, 22:15

Меня терзают сильные сомнения в том что примеси создают реальные ионы, скорее поляризованные кластеры, которые имеют небольшой заряд относительно объема жидкости, но при этом не являются полноценными ионами, так как не содержат свободного заряда который можно разрядить на электроде.
Движение этик квазиионов должно порождать реактивный компонент диэлектрической проницаемости, который виден через измерение активного компонента проводимости.
Я даже предлогал идею покрыть электрода слоем микросорбетта (силикагеля) для того что бы получить эффект хроматогафа, разные квазиионы будут иметь разную подвижность и будут с разной скоростью продираться сквозь сорбент. Но модель процесса получается сложной, а делать эксперимент без досконального понимания модели - только плодить новые непонятнки с интерпретацией результатов.
Тут вон даже для простейшего случая, без всяких сорбентов, куча споров по интерпретации результатов и нет консенсуса.

Меня терзают сильные сомнения в том что примеси создают реальные ионы, скорее поляризованные кластеры, которые имеют небольшой заряд относительно объема жидкости, но при этом не являются полноценными ионамиKotische, 10 Нояб. 25, 02:37

dee предлагает гипотезу, согласно которой для каждого вещества есть напряжение разложения, при котором дипольные кластеры распадаются на реальные ионы. Создавая ступеньку на графике при прохождении графика через соответствующую точку. Не припомню, чтобы эту гипотезу кто-нибудь проверял. Согласись, гипотеза красивая.

гипотеза красивая.Dry Gin, 10 Нояб. 25, 03:55

Гипотеза интересная. Но даже если разрушить кластер, ион не появится.
Возникнет эффект поляризации, рядом с электродом будет происходить накопление чистой примеси или покоцаных кластеров.
За счет изменения хим.состава жидкости может изменится подвижность ионов/квазиионов.
Нужно ставить эксперименты, смотреть что получится. Но проблема в том что модель сложная и не очевидная, результаты будет сложно интерпретировать.

может изменится подвижность ионов/квазиионовKotische, 10 Нояб. 25, 09:16

Т.е. мы прикладываем к ячейке постоянное напряжение поляризации и меряем НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ активную проводимость.
Постоянное напряжение поляризации создаст изменение подвижности ионов/квазиионов в приповерхностном слое, изменит его сопротивление,
а переменный сканирующий сигнал измерит на высокой частоте активную проводимость (реактивную компонену диэлектрической проницаемости).
Постоянное напряжение поляризации можно как раз сделать низкочастотным и пилообразным.
Т.е. пила осуществляет медленную развертку по напряжению (поляризации), а ВЧ меряет зависимосто проводимости от поляризации.
Саму низкочастотную пилу разлагать в спектр и анализировать имхо смысла нет, хотя я не против экспериментов, вдруг моя модель не верна и там обнаружатся интересные эффекты.

Вы хотите таким образом ЕМКОСТЬ датчика измерять?Kotische, 10 Нояб. 25, 02:11

нет, напряжение поляризации разных веществ

метод применяется для ионов металлов но и для некоторых органических соединений тоже, список я приводил

полярография основана на плавном росте постоянного напряжения и измерении тока но и через сопротивление можно рассчитать, зная опорное сопротивление и приложенное напряжение. Да, там в классическом виде используется капающий ртутный электрод но и на графитовых есть вариант, еще и с адсорбцией т.е концентрированием, тогда чувствительность доходит до 10^-12 концентрации

полярограмма в дифференцальном виде что тока что сопротивления будет одинаковая

у воды, например, 1,23В при 25°С и 1,18 при 80°С