การสอบเทียบเซ็นเซอร์วัดความเค็ม ARDUINO: 9 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

ในบทช่วยสอนนี้ เราจะทำการปรับเทียบเซ็นเซอร์ EZO ความเค็ม/การนำไฟฟ้า K1.0 ของ Atlas Scientific โดยใช้ Arduino Uno

ทฤษฎีการสอบเทียบ

ส่วนที่สำคัญที่สุดของการสอบเทียบคือการดูค่าที่อ่านได้ระหว่างกระบวนการสอบเทียบ ง่ายที่สุดในการปรับเทียบอุปกรณ์ในสถานะเริ่มต้น (โหมด UART โดยเปิดใช้งานการอ่านอย่างต่อเนื่อง) การสลับอุปกรณ์เป็นโหมด I2C หลังจากการปรับเทียบจะไม่ส่งผลต่อการปรับเทียบที่เก็บไว้ หากอุปกรณ์ต้องได้รับการปรับเทียบในโหมด I2C โปรดขอให้อ่านอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้คุณเห็นผลลัพธ์จากโพรบ ในบทช่วยสอนนี้ การปรับเทียบจะทำในโหมด UART

วัสดุ

• Arduino Uno
• ชุดเซ็นเซอร์วัดค่าการนำไฟฟ้า K1.0
• เขียงหั่นขนม
• สายจัมเปอร์
• 2 ถ้วย

ขั้นตอนที่ 1: การปรับเทียบจุดเดียวหรือสองจุด

วงจรการนำไฟฟ้า Atlas EZO มีโปรโตคอลการสอบเทียบที่ยืดหยุ่น ซึ่งช่วยให้สอบเทียบแบบจุดเดียวหรือสองจุดได้

การสอบเทียบจุดเดียวจะให้ช่วงความแม่นยำที่แคบ

การสอบเทียบสองจุดจะให้ความแม่นยำที่หลากหลาย

ขั้นตอนที่ 2: ประกอบฮาร์ดแวร์

ชุดนี้ประกอบด้วยวงจร EZO EC 1 วงจร หัววัดค่าการนำไฟฟ้า K1.0 1 ตัว ขั้วต่อ BNC ตัวเมีย 1 ตัว โซลูชันการสอบเทียบ 4 ออนซ์:12880µS และ 80000µS ตัวแยกแรงดันไฟฟ้าอินไลน์เสริม 1 ตัว

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจรการนำไฟฟ้าอยู่ในโหมด UART สำหรับคำแนะนำในการสลับระหว่างโปรโตคอล โปรดดูที่ LINK ต่อไปนี้

ใช้เขียงหั่นขนมเพื่อต่อวงจรและขั้วต่อ BNC ต่อวงจรการนำไฟฟ้าเข้ากับ Arduino Uno ตามที่แสดงในแผนผังด้านบนและต่อโพรบเข้ากับขั้วต่อ BNC

ขั้นตอนที่ 3: โหลดโปรแกรมเข้าสู่ ARDUINO UNO

ก) ดาวน์โหลดโค้ดตัวอย่างจาก LINK นี้ จะอยู่ในโฟลเดอร์ชื่อ "arduino_UNO_EC_sample_code".b) เชื่อมต่อ Arduino กับคอมพิวเตอร์ของคุณ

c) เปิดโค้ดที่ดาวน์โหลดจากขั้นตอน a ใน Arduino IDE ของคุณ หากคุณไม่มี IDE คุณสามารถดาวน์โหลดได้จากที่นี่

d) รวบรวมและอัปโหลดรหัสไปยัง Arduino

จ) เปิดมอนิเตอร์แบบอนุกรม สำหรับการเข้าถึง ให้ไปที่ Tools -> Serial Monitor หรือกด Ctrl+Shift+M บนแป้นพิมพ์ของคุณ ตั้งค่าอัตราบอดเป็น 9600 และเลือก "การคืนรถ" ตอนนี้คุณควรจะสามารถสื่อสารกับวงจรการนำไฟฟ้าได้แล้ว ในการทดสอบ ให้ป้อนคำสั่ง i ซึ่งจะส่งคืนข้อมูลอุปกรณ์

ขั้นตอนที่ 4: เปิดใช้งานการอ่านอย่างต่อเนื่องและตั้งค่าประเภทโพรบ

ก) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ถอดฝาครอบโพรบออกและแห้ง เมื่อโพรบอยู่ในอากาศ ให้ส่งคำสั่ง c, 1 ซึ่งจะทำให้สามารถอ่านค่าได้อย่างต่อเนื่องหนึ่งครั้งต่อวินาที

b) หากโพรบของคุณไม่ใช่ K1.0 (ค่าเริ่มต้น) ให้ตั้งค่าประเภทโพรบโดยใช้คำสั่ง k, n

โดยที่ n คือค่า k ของโพรบของคุณ ในบทช่วยสอนนี้ เราจะใช้โพรบ K1.0 สามารถยืนยันชนิดโพรบได้ด้วยคำสั่ง k, ?

ขั้นตอนที่ 5: การสอบเทียบแบบแห้ง

ส่งคำสั่ง cal, dry

แม้ว่าคุณอาจเห็นการอ่านค่า 0.00 ก่อนออกคำสั่ง แต่ก็ยังจำเป็นต้องทำการปรับเทียบแบบแห้ง

ขั้นตอนที่ 6: การปรับเทียบสองจุด - จุดต่ำ

a) เทสารละลายสอบเทียบ 12880µS บางส่วนลงในถ้วย ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีวิธีแก้ปัญหาเพียงพอที่จะครอบคลุมพื้นที่การตรวจจับของโพรบ

b) วางโพรบลงในถ้วยแล้วคนให้ทั่วเพื่อกำจัดอากาศที่ติดอยู่ ปล่อยให้โพรบนั่งในสารละลาย การอ่านอาจลดลง +/- 40% จากค่าที่ระบุไว้ของโซลูชันการสอบเทียบ

c) รอให้การอ่านคงที่ (การเคลื่อนไหวเล็กน้อยจากการอ่านหนึ่งไปยังอีกอันหนึ่งเป็นเรื่องปกติ) และส่งคำสั่ง cal, ต่ำ, 12880

หมายเหตุ: การอ่านจะไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากป้อนคำสั่งนี้

ขั้นตอนที่ 7: การปรับเทียบสองจุด - High Point

ก) ล้างโพรบออกก่อนที่จะสอบเทียบไปยังจุดสูงสุด

b) เทสารละลายสอบเทียบ 80000µS บางส่วนลงในถ้วย ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีวิธีแก้ปัญหาเพียงพอที่จะครอบคลุมพื้นที่การตรวจจับของโพรบ

c) วางโพรบลงในถ้วยแล้วคนให้ทั่วเพื่อกำจัดอากาศที่ติดอยู่ ปล่อยให้โพรบนั่งในสารละลาย การอ่านอาจลดลง +/- 40% จากค่าที่ระบุไว้ของโซลูชันการสอบเทียบ

d) รอให้การอ่านคงที่ (การเคลื่อนไหวเล็กน้อยจากการอ่านหนึ่งไปยังอีกอันหนึ่งเป็นเรื่องปกติ) และส่งคำสั่ง cal สูง 80000

หมายเหตุ: การอ่านจะเปลี่ยนไปหลังจากป้อนคำสั่งนี้ การปรับเทียบเสร็จสมบูรณ์แล้ว

ขั้นตอนที่ 8: การปรับเทียบจุดเดียว

ก) เทสารละลายสอบเทียบลงในถ้วย (ค่า μS ที่คุณเลือก) ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีวิธีแก้ปัญหาเพียงพอที่จะครอบคลุมพื้นที่การตรวจจับของโพรบ

b) วางโพรบลงในถ้วยแล้วคนให้ทั่วเพื่อกำจัดอากาศที่ติดอยู่ ปล่อยให้โพรบนั่งในสารละลาย การอ่านอาจลดลง +/- 40% จากค่าที่ระบุไว้ของโซลูชันการสอบเทียบ

c) รอให้การอ่านคงที่ (การเคลื่อนไหวเล็กน้อยจากการอ่านหนึ่งไปยังอีกอันหนึ่งเป็นเรื่องปกติ) และส่งคำสั่ง cal โดยที่ n คือค่าของโซลูชันการสอบเทียบ

หมายเหตุ: การอ่านจะเปลี่ยนไปหลังจากป้อนคำสั่ง การปรับเทียบเสร็จสมบูรณ์แล้ว

ขั้นตอนที่ 9: การชดเชยอุณหภูมิระหว่างการปรับเทียบ

อุณหภูมิมีผลอย่างมากต่อค่าการนำไฟฟ้า/ค่าความเค็ม วงจรการนำไฟฟ้า EZO ตั้งอุณหภูมิไว้ที่ 25 ̊ C เป็นค่าเริ่มต้น

ไม่ควรเปลี่ยนค่าชดเชยอุณหภูมิเริ่มต้นระหว่างการปรับเทียบ

หากสารละลายการสอบเทียบคือ +/- 5 ̊ C (หรือมากกว่า) ให้อ้างอิงกับแผนภูมิบนขวดและปรับเทียบเป็นค่าที่สอดคล้องกัน