Sudaki Elektrik İletkenliğini Ölçme ve Sorunları

[. Kağan]

EC metrelerde yaklaşık 1mm kalınlık, 4 mm uzunlukta birbirine 2 mm uzaklıkta yerleştirilmiş problar kullanılıyor. Yakın olduğu zaman düşük voltaj kullanabiliyorsunuz. Yakın mesafede yüksek voltaj yani 1-1,5v üzerinde kullanırsanız oynamalar azalır ama hassasiyette azalır.

Sizin probda oldukça şık olmuş. Hemde fosforlu.

[Hattuşa]

elektroniğin bu yanını seviyorum, yaratıcılık yani...
problar gayet şık olmuş,

[LeventAli]

Sayın kaganayanoglu, pro-TR

İlginiz için teşekkür ederim.

Gece yeniden ölçümler yaptım. Devrede hiç bir ilave eleman bırakmadan, pwm çıkışının bir ucunu proba, probun diğer ucunu da 100 ohmluk direnci seri bağlayarak toprağa bağladım. Direnç üzerindeki gerilimi ölçtüm: prob kısa devre iken 1.2 volt. Direnç bacaklarına 470 uf kondansatör bağladım, yine kısa devrede iken voltaj .480 mv civarında.


Ölçüm süresini de 700 ms ye düşürdüm ve buna göre ölçümler yaptım. Değerlerdeki oynama fazla değil. Hatta belki ölçüm süresi biraz daha düşürülse daha iyi olur gibime geliyor.

Ölçüm sırasındaki karşılaştığım sorunları anlatim:

1- Picin bir pinine buton koyup, bir başka pini çıkış olarak ayarlayıp bu çıkışa bir role bağladım. Butona basılınca kodlama önce çıkış pinini (roleyi sürüyor) aktif ediyor ve ölçüm başlıyor. Yani proba giden pwm çıkışını roleyi, roledeki çıkışı da probun ucuna bağladım.

Role aktif edildikten sonra bir 10 ms bekleme süresi koyup, for döngüsüyle 7 ms de bir 100 ölçüm alıp ortalamasını aldım. Kodlar ekte..

Şimdi şöyle bir durum çıkıyor:
a) butona her bastığımda (prob kısadevre iken) işlem süresi bittiğinde çıkan sonuçlar her defasında aynı olması gerekirken, bir birine yakın ama farklı değerler örn. 216, 217, 220, 205 gibi... (prob direncine kondansatör bağlamadan)

b) Kondansatör bağladığımda da voltaj değeri düştüğünden okunan değerlerde düşüyor ama yine rakamlardaki oynaklık aynı.

c) Ölçülü sularda denerken, voltaj sabit gelmediğinden, ölçümlerde bir stabilite var, ancak 1 er dakika arayla denemelerde bazan küçük de olsa sapmalar oluyor.

Soru-1) Prob kısadevre iken her defasında (ortalama alınsa bile, işlem aynı olduğundan) aynı sonucu almam gerek miyor mu?

Soru-2) Role pwm yi proba gönderdiği anda, belirli bir süre beklemeli miyim? Çünkü beklediğimde ölçüm süresi uzayacak?

Soru-3) Referans voltajıyla ilgili bilgi aradım ancak çok yüzeysel bulabildim. Biz vref + ve vref - bacaklarına, örneğin 1.5 voltluk pil bağladığımızda, kodlamada her hangi bir değişiklik, yani bu voltajı bildiren, yapacak mıyız? Yoksa bu pinlere voltaj vermek yeterli mi?

Soru-4) 877A'nın dökümanında min-2 v. max 0.3 v. olduğu yazıyor vref girişlerinin. Bu minimum 2 volt verebileceğimiz anlamına mı geliyor yoksa ben mi yanlış yorumluyorum? Rastladığım bir kaç sitede bu tartışılmış ancak somut bir sonuca ulaşılmamış.


Aslında bizim topraksız tarımda uyguladığımız gübre ölçümlerinde 1-3 EC ölçümler. Ancak gübre hazırlarken kullanılan suyun EC sini bilip hesaplamalara katmamız gerekiyor. Bu da yer yer değişiklik gösteriyor. Örneğin bizim şebeke suyumuz 0.2 ec. Bazen 0.3 ec. 1 EC altında sadece bu zaman işimize yarıyor. Yoksa 1-3 arası ölçümler alıyoruz. Bunda da aradığımız hassasiyet 0.1 EC.

10 bit bir çözünürlük, hadi 4 EC desek 40 a bölünecek(0,1 hassasiyet için). Bu da çok rahat sağlanabilir düşüncesindeyim. 1 volt gibi vref ayarını düşünsek ve prob direncini ayarlasak, 1000/40 =25 mv. yapar. Stabilite yakalansa sanıyorum bu değer, oynamalara rağmen, yakalanacak bir değer. Hesabı yanlış yapıyor da olabilirim...

Uzun yazdığım için kusuruma bakmayın. Bir başka amatör arkadaşa yararı olur düşüncesiyle, sorunları direk aktarmayı uygun buldum.

Saygı ve sevgilerle...

[Hattuşa]

levent ustam,
benim anlatmaya çalıştığım ve opamp kullanmaktaki amacım çıkışın stabil olması adınaydı, yani okuyacağın sinyal stabil olmadıktan sonra 8-10-12 bit olmasının veya ölçüm aralığının 0-1v yada 0-5v olmasının hiç bir önemi yok. bunu anlamak için bırakın adc okumasını adc okunacak yere mV ölçebilen bir voltmetre takın ve anlık olarak görün değişimi, ordaki değişim stabil olduktan sonra işlemci ile değerlendirmek sorun değil.
sonuç olarak işlemci sinyali yorumlar, önemli olan doğru yorumun yapılabilmesi için sinyalin stabilizasyonudur.

[. Kağan]

Bu konuda Pro ustaya katılmam gerekiyor. Çünkü 1/1 oranlı bile olsa devreye eklenecek opamp mutlaka ölçümlerde stabilite sağlayacaktır.  Opamp demek illada 10 larca defa yükseltecek demek değildir. Bunu Pro ve diğer ustaların geçen açtığım miliamper ölçümü konusunda deneyerek öğrendim. Opamp minik dalgalanmaları tolere ediyor ve stabilite sağlıyor.

[. Kağan]

Role aktif edildikten sonra bir 10 ms bekleme süresi koyup, for döngüsüyle 7 ms de bir 100 ölçüm alıp ortalamasını aldım. Kodlar ekte..

Eki koymayı unutmuşsun.

Soru-1) Prob kısadevre iken her defasında (ortalama alınsa bile, işlem aynı olduğundan) aynı sonucu almam gerek miyor mu?

Soru-2) Role pwm yi proba gönderdiği anda, belirli bir süre beklemeli miyim? Çünkü beklediğimde ölçüm süresi uzayacak?

Soru-3) Referans voltajıyla ilgili bilgi aradım ancak çok yüzeysel bulabildim. Biz vref + ve vref - bacaklarına, örneğin 1.5 voltluk pil bağladığımızda, kodlamada her hangi bir değişiklik, yani bu voltajı bildiren, yapacak mıyız? Yoksa bu pinlere voltaj vermek yeterli mi?

Soru-4) 877A'nın dökümanında min-2 v. max 0.3 v. olduğu yazıyor vref girişlerinin. Bu minimum 2 volt verebileceğimiz anlamına mı geliyor yoksa ben mi yanlış yorumluyorum? Rastladığım bir kaç sitede bu tartışılmış ancak somut bir sonuca ulaşılmamış.

Fikirlerim.
1) Evet aynı sonucu alman gerekiyor.
2) Bekleme, röle çeker çekmez işe başla. İmkanın varsa reed röle kullan.
3) Bunu ETE yada diğer tecrübeli arkadaşlar cevaplamalı.
4) Bu konuda diğer arkadaşlara paslandı.

Ayrıca domateslere imrendim. 

[Hattuşa]

levent usta;
3-4 sorularınızın cevabı için bir simülasyon dosyası hazırlamıştım, sanırım dosya gözünüzden kaçmış, Vref ler için harici bir beslemeye gerek yoktur, mevcut +5v tan TL431 ile ayarlı hale getirip, en sağlıklı ölçüm aralığına alabilirsiniz. conf. da sadece adcon1 ayarından Vref kanalları aktif edilecek hepsi bu

[LeventAli]

Hayırlı günler,

Sayın pro-TR, kaganayanoglu, ilginiz için teşekkür ederim.

Sayın kaganayanoglu, evet eki unutmuşum, şimdi ekledim.
Sizlerden gelen yanıtlara göre nette araştırma yaparak, yeni eklediğiniz her terimi araştırıp, öğrenmeye çalışıyorum. Cemil Meriç'in de dediği gibi "Okudukça cahilleştim!", insan okudukça eksikliğini görüyor.

Elektronik bilgim, iyi bir lego oyuncusu seviyesinde. Detaylı teknik ya da teorik bilgim yok. Sizler yazdıkça o konuda araştırma yapıyorum.

Örneğin op-amp'lar ve reed roleler yeni girdi hayatıma; bende biraz araştırma yaptım.
Her araştırmada olduğu gibi, yüzlerce bilgi, her bilginin içinde yeni terimler...

Bu yazdıklarımı sızlanma olarak değerlendirmeyin lütfen. Oldukça eğlenceli.

Sayın Pro-Tr'nin devresi gözümden kaçmış. İnceledim. İnceledim derken, anlamadığım kadarıyla inceledim. Devredeki entegreyi bulamadım buralarda. Nette bir iki yerde denk geldi o kadar. Op-Amp'ları araştırırken 741'le tanıştım. Devrenizi 741'le yapamaz mıyız? LM358'le de op-amplı devreler gördüm. Elimde mevcut ya da bununla kuramaz mıyım?

100 ohmluk direnç üzerinde problardan 1.424 mv gerilim ölçtüm. Op-ampla bunu 5 volta mı çıkarmam gerekiyor? Yoksa op-ampı regülatör olarak kullanıp, bu gerilimi referans olarak mı pice vermem gerekiyor?

Reed roleyi sürmek içinde birçok yerde sadece direnç kullanılmış, bu yeterli mi?

Bu arada dometeslerle ilgili iltifatınız için teşekkür ederim Sayın kaganayanoglu. e postam leventaliketen@gmail.com. Adresinizi yollarsanız, yapacağım ilk hasatta size de gönderirim. Bu Sayın Ete ve Pro-Tr için de geçerli. Yemeyi bırakın koklamaya doyamazsınız. Ben yıllardır domates kokusunu ilk kez alıyorum. Hatta arzu ederseniz balkonda yetiştirmeniz için size bir kök fide de gönderebilirim. Ama söylemedi demeyin, bu topraksız tarım işi hastalık gibi. Vucuda girince çıkmayı bilmiyor

Saygı ve sevgilerimle...

[ete]

Bu konuda çok fazla mesaj oluşmaya başladı ve gittikçe asıl konudan uzaklaşılıyor gibi geliyor bana.
Bu nedenle bir toparlayayım istedim.

Pic ADC girişinden 5V geçmeyecek ölçüde verdiğiniz her voltajı ölçüp değerlendirebilir.
Küçük değerlikli voltajlar için ya opamp kullanarak girişi katlarsınız ve mv seviyesindeki giriş voltajını 5V seviyelerine yaklaştırırsınız yada ref voltajını küçülterek okuma çözünürüğünü artırırsınız.
Opamp kullanarak bu işi yapacaksanız lm741 de olur ama daha iyisi LM358 olur hassasiyet farkı ve offset denilen beslemeye en yakın voltajı çıkışta üretebilme özelliği nedeni ile 358 daha uygun gibi geliyor bana.

Ref voltajı meselesine gelince. İşlemcinin data sheet'ine bakarsanız ya ADCON0 ya ADCON1 registerlerinden birisinde referans voltajının ne olması gerektiğinin seçim şeklini görebilirsiniz. Orada genelde seçimleri REF voltajı olarak besleme voltajı seçilir. Aksi taktirde AN3 ve AN4 pinleri ref voltaj girişi olarak seçilir ve boşuna pin kaybedersiniz.
Sonuç olarak hem + besleme Ref girişi hemde eksi besleme REF girişi seçeneklidir. Ama size yalnızca +besleme ref girişi gerekiyor. Dolayısıyla çalıştığınız işlemcinin data sheet inde dediğim registerleri inceleyin bulacaksınız nasıl seçildiğini.
Buradan da anlaşılacağı üzere ref voltaj girişi bir kullanıcı seçimidir ve registerlerden ayarlanır.

Sizin için önemli olan geçirgenlik seviyesi değil (bence) geçirgenliğin var olup olmamasıdır diye düşünüyorum. Zira geçirgenlik olduğu sürece suda yeterli gübre var demektir. Ama geçirgenlik seviyesi aynı zamanda gübre miktarını da gösterecek ise ve buna bağlı olarak ekstradan bir iş yapacak iseniz elbette geçirgenlik miktarınıda tespit etmek sizin için yararlı olacaktır.

Her şeyden önce EC miktarını veren elinizdeki profesyonel cihazlarla kendi devrenizi kalibre etmeniz ve aynı seiyelerde ölçüm yapmanızdır. Sİz sonucu mv seviyesinde alırkan o aletler 0,1 veya 1-2-3-4 gibi EC değerleri veriyor. Bunların arasındaki bağı tespit edip kendinize bir kalibrasyon parametresi tespit etmeye çalışıp bunu programınıza yerleştirin. Böylece aynı bazda ölçüm alarak işinizi kolaylaştırmış olursunuz.

Ref voltajı denilen şey gerçekten sabitlik (stabilizasyon) ister. Oynama olması yada oynamaya meyilli olması ölçüm sonuçlarınızı etkileyebilir. Ama pil kullanırsanzı  zaten sorun olmaz. Bu durumda pil voltajının hep belirli bir seviyede olup olmadığınıda kontrol etmeniz gerekir. AKsi halde pil voltajı düşer ise ölçüm sonuçlarınızda değişir.
Zatenbir tercih yapacaksınız ya opamp kullanıp çıkışı katlayacaksınız yada ref voltajını düşürüp okuma çözünürlüğünü artıracaksınız. İKinci alternatifi seçerseniz pil voltajının en az yarısını ref voltajı olarak vermeye çalışın. Burada da ya sabit voltaj regülatörü kullanın (mesela 2,5 veya 3V luk sabit regülatörler mevcuttur) yada TL431 ile regülasyon sağlayın.

Bu aşamadan sonra konu yeterince açık hale gelmiş oluyor. Geriye sizin denemeleriniz ve sonuçlarının burada yayınlanması kalıyor. Sizden artık bunu bekliyoruz.

KolayGelsin
Ete

[. Kağan]

AN2 yada AN3 lerde referans voltajı gözükmeyen bir seçeneği seçersek referans voltajı besleme voltajımı seçilmiş oluyor.

[ete]

Ref voltaj hanesine yukarıdan aşağı bakarsanız Vdd Vcc yazan yerlerde besleme alınmış oluyor. Diğerlerinde zaten hangi pinden ref voltajı girileceği belirtilmiş durumda.

Not bu tablo farklı imiş. Evet dediğiniz gibi belirtilmeyenlerde besleme seçilmiş oluyor. Daha başka bir deyişle genelde An2 den eksi referans ve An3 den ise artı referans giriliyor. Bu pinlerin altında A(nalog) yazıyorsa besleme voltajları ref voltajı seçilmiş demektir.
Ete

[. Kağan]

16F877A yerine 16F877 aynen programlayıp takıp kullanabilirmiyim? Elimde 877 var ama programlayıp takınca çalışmıyor.

[ete]

Farketmez ikiside aynı. A serisinde compatatör var diğerinde yok.
Ete

[. Kağan]

LevenAli merhaba. Senin devreyi kopyalamaya çalışıyorum. Kodları yollamışsın fakat ben PBP kullandığımdan benim için çok anlaşılır değil. Keşke yorumlayabilseydim. Bana güncel hex dosyasını atarmısın.

[LeventAli]

Teşekkür ederim ete bey, gayet açıklayıcı olmuş yazınız.

Sayın kaganayanoglu, hex dosyası ektedir.

Her iki yöntemide öğrenmek için deneyeceğim. İlk önce LM358'le op-amp devresi ekleyerek işe başladım. Devre ekte.

Benim max ölçmek istediğim ec miktarı 6 EC. 100 ohm direnç ve ona paralel bağlı 470 uF kondansatör, direnç üzerindeki gerilimi 6 ec ölçülmüş bir suyla test ettiğimde opamp çıkışından 3.3 v. aldım. Op-amp'a 10 k ve 2.2 k direnç bağladım. Direnç üzerindeki gerilim ise opampa girmeden 0,60 mv. Isiste devreyi yaptığım halde sonuçlar benim aldığımla alakası yok.

Op-ampı pici beslediğim 5 volt ile besledim.
Şu an sadece stabilite için denedim. Değerler yine oynuyor ama çok az. Yeniden hazırlayacağım sularla test ettiğimde oynamaların kabul edilebilir ölçüde olacağı kanısındayım. Örneğin 0.3 ec bir suyu ölçtüğümde değerler 100,102, 104 gibi çıkarken, 0.5 ec ölçtüğüm suda değerler 140, 142, 144  gibi çıktı. Tabi bunlar ham değerler.

Yarın farklı aralıklarla ölçülü sularla deneyerek, çıkan sonuçlara göre hesaplamasını yaptıracağım. onu da buradan paylaşırım.

Sormak istediğim bir kaç şey olacak:

1- Op-amp devresi bu şekliyle yeterli mi? Ve şema doğru mu?
2- 2.2 khz pwm çıkışında 2.4 v gerilim, proba gidiyor. Sayın kaganayanoglu bu voltaj yüksek mi sizce? Bunu daha düşürmek için khz'i yükseltmem gerekiyor sanıyorum. Gerekli mi?
3- Bir arkadaşın önerisiyle prob direnci olan 100 ohmluk dirence 470 uf kondansatör bağladım. Bu doğrultma için yeterli mi acaba?

Saygı ve sevgilerle...