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[参考译文] ADS1115:用于pH和ORP探头接口的AMP

Guru**** 2578945 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1115, OPA333, OPA2333, LMP7721

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/630193/ads1115-amp-for-ph-and-orp-probe-interface

部件号:ADS1115
主题中讨论的其他部件: OPA333LMP9.12万OPA2333LMP7721

我正在研究一种允许将ORP或pH探头连接到差模ADS1115的设计。  该应用适用于水产养殖,水族馆等,因此将廉价BNC连接器探头连接到电路上。  下图显示了225 mV溶液中的ORP探头。  峰值是我在搅拌探头的地方,而假道是让探头在溶液中。  由于大多数探头产生+/- 1 V电压,我不想改变电压,只需产生足够的电流,以防止采样时信号衰减。  是否有放大器可以很好地实现此功能?

提前感谢您的参与。

 

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    Jesse,


    老实说,我对ORP或pH探头不够熟悉,因此无法给出很好的建议。

    如果由于从ADC输入中消耗的电荷衰减而导致测量值下降,则增加ADC输入上的电容就足够了。 这样,衰退就会变慢。 ADS1115具有相当高的输入阻抗(最高增益中为710 kΩ),因此通常不会成为测量衰减的因素。 缓冲ADS1115输入是否足以防止探头的输出电压衰减?

    如果您仍需要放大器,我需要更多有关您所需的速度,您可以使用的耗材以及有关探头的其他技术信息。 但是,您可能希望将OPA333视为缓冲区。 它具有低带宽和极低偏移。 它应在低电源下运行,因此您可以快速将设备连接在一起。


    吴若瑟
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    约瑟夫

    根据 一个价格低廉的pH探头的手册,"输入阻抗要求它只与具有高阻抗电路的设备连接。 所需的输入阻抗大于10^13欧姆。'

    我每隔15秒左右才会读取读数。  我发现每秒读取读数时,噪音较小。  当我将读数推至每分钟一次以尝试解决阻抗问题时,读数变得非常嘈杂,不能很好地代表探头所处的解决方案。

    我喜欢OPA2333有两个通道,该接口是否可以分析两个差分信号?  OPAMP是否适用于差分信号? 另一个论坛上的人建议我尝试INAMP,但我也不是很熟悉。  读数通常在+/-200 mV之间。  还有LMP9.12万,但它是SPI,我真的更喜欢i2c和多个探测器输入。

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    Jesse,


    我对pH探头进行了快速搜索,并看到了以下应用说明。  它描述了如何将LMP7721用作pH电极的高阻抗缓冲器。  

    www.ti.com/.../snoa529a.pdf

    虽然我认为OPA333也可以工作,但由于探针的高输出阻抗,输入偏置电流可能会高到足以成为问题。

    您是否在比较两种不同的测量值? 如果您想尝试进行差分测量,最好复制电路并使用ADC进行差分测量。

    吴若瑟

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    约瑟夫

    感谢您提供应用手册的链接。 这是一篇很好的文章,引导我尝试了解如何使用该站点,并了解在其笔记中有pH值的各种安培。  有很多,我找到了"信号" PDF,所以我可能会通读这些内容,以便更好地了解放大器。

    我的基本理解是,从探针读取电压差是读取其产生的负电压的唯一准确方法?  BNC连接器上的接地环实际上不是接地,它连接到参考解决方案中的电极。  我可能错了,我在这里的深度已经超出了我的深度。  如果是这种情况,要将两个不同的探头连接到同一个ADS1115,我需要有两个单独的差分测量电路。  如果我误解了这一点,请更正我,但这会使探针的实际电压相对于微控制器和ADS的电压"浮动"一点,同时保持准确性。  也许我只需要中心分接头上的放大器,因为参考解决方案应该始终为0 V?

    话虽如此,我发现了一些用于两个单独接口板的开放式硬件原理图,一个用于pH,一个用于ORP, 用于将Arduino模拟引脚转换为0-+5V。  两个原理图都将外圈接地并创建-5V参考。

    我正在尝试减少零部件的数量,因为我可能会为自己做一些。  如果有任何组件可以减少板上所需的单独安培数,那将会有所帮助。  

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    Jesse,


    我不知道让探头的电压“浮动”是什么意思。 但是,我认为只要该系统存在共同的接地点,您就可以进行测量。 这意味着您的两个不同参考解决方案必须具有相同的基础。 请注意,ADC要求输入电压测量值在电源之间。 如果您使用0至5V电源,则AINP和AINN都需要在该范围内。

    我还要注意,我从未使用过pH探头,所以我不太了解它们的构造以及用于测量它们的电路所需的条件。 我通常支持数据转换器,因此我在这一特定应用程序中提供帮助的能力可能有限。


    吴若瑟
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    约瑟夫

    谢谢,感谢您的帮助。 您认为应该将此线程移至放大器部分,还是应该在此处开始新线程?
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    Jesse,


    只需启动一个新线程。 此外,我还会介绍您希望从测量中得到什么。 我不确定您是否需要两个单独的测量,或者您是否需要两个样本之间的差分测量。

    我认为,询问应用手册中使用的特定设备有助于将您与合适的人员联系起来,以了解这些探头。 一旦您确定了前端,如果您对ADS1115有任何疑问,请返回。


    吴若瑟