[Fonamstel]

2ο (και τελευταίο) ΜΕΡΟΣ
=================
Κατ' αρχήν θα χρειαστεί ένα σταθεροποιημένο συμμετρικό τροφοδοτικό. Δηλαδή ένα κυκλωματάκι που το "βάζουμε στη πρίζα" και μας "δίνει" +τάση, γείωση, -τάση.
Οπως είναι σχεδιασμένο το κύκλωμα, για να μας δίνει pH από 0 μέχρι 14 (όλη την κλίμακα) χρειάζεται τροφοδοτικό +15V...0...-15V. Επειδή όμως έναν τέτοιον μετασχηματιστή δεν έτυχε να βρώ (δηλαδή υπήρχε, αλλά όχι στο ρεύμα που ήθελα, αλλά σε πολύ περισσότερο... πράγμα που σημαίνει τζάμπα λεφτά και μεγάλος όγκος), πήρα έναν μετασχηματιστή 220/2Χ12V. Με αυτόν, περιορίζεται η κλίμακα μέτρησης από 0 μέχρι 12 βαθμούς pH. Επειδή κατά πάσα πιθανότητα δεν θα χρειαστούμε ποτέ pH μεγαλύτερο
από 12... μια χαρά είναι ο συγκεκριμένος μετασχηματιστής.
Υπάρχουν άπειροι τρόποι να κατασκευαστεί ένα συμμετρικό σταθεροποιημένο τροφοδοτικό +/- 12V.
Η δική μου πρόταση είναι η παρακάτω :



Επειδή το κύκλωμα θα είναι συνεχούς λειτουργίας, δεν χρειάζεται διακόπτης ON/OFF. Αν θέλουμε να το "σταματήσουμε", το βγάζουμε από την πρίζα. Για λόγους ασφάλειας, βάζουμε μια ασφάλεια (F) 100 mA (εκατό μιλλιαμπέρ).
Ο μετασχηματιστής (TR) είναι ένας 220/2Χ12V-0.5A (2 επί 12 Βολτ - μισό αμπέρ).
Η γέφυρα ανόρθωσης (BR) είναι μια ατίστοιχων δυνατοτήτων σε τάση και ρεύμα, αλλά επειδή δεν πρόκειται να βρείτε στην αγορά γέφυρα ανόρθωσης 12 βολτ-μισό αμπέρ, χρησιμοποιείστε μια ενός αμπέρ-περίπου 100 βολτ που υπερβαίνει κατά πολύ τις απαιτήσεις μας.
Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές C1 και C2 είναι 3300 μικροφαράντ στα 25 βολτ.
Οι πολυεστερικοί πυκνωτές C5, C6, C7 και C8 είναι 100 νανοφαράντ στα 63 βολτ.
Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές C3 και C4 είναι 100 μικροφαράντ στα 25 βολτ.
Οι δύο σταθεροποιητές τάσης (7812 για τα +12 βολτ...και 7912 για τα -12βολτ) είναι μορφής ΤΟ-220, για να αντέχουν μισό αμπέρ ρεύμα - δηλαδή καμμιά δεκαριά φορές περισσότερο από όσο θα "τραβάει" το κύκλωμα - ωστε να μπορούν οι πιθανές μελλοντικές αναβαθμίσεις/επεκτάσεις να τροφοδοτηθούν από το ίδιο τροφοδοτικό.
Η συναρμολόγηση του τροφοδοτικού είναι μια "γελοία" υπόθεση και δεν χρειάζεται κάποιο τυπωμένο κύκλωμα. Μπορεί να γίνει σε μια διάτρητη πλακέτα, αλλά ούτως ή άλλως, είτε χρησιμοποιηθεί διάτρητη πλακέτα είτε σχεδιαστεί κάποιο τυπωμένο, θα πρέπει να είναι εποξική η πλακέτα και όχι βακελίτης.

Πάμε τώρα στο "κυρίως κύκλωμα"...
Για πολλούς λόγους, σε αντίθεση με το τροφοδοτικό, αυτό πρέπει να γίνει σε τυπωμένο κύκλωμα.

Για να το παραγγείλετε σε κάποιο εργαστήριο η να το φτιάξετε μόνοι σας, οι διαστάσεις του είναι 62 Χ 40 χιλιοστά.
Για να γίνει πιο εύκολη η κατασκευή, επέλεξα πλακέτα "μονής όψης". Το ιδανικό είναι πλακέτα "διπλής όψης", αλλά η κατασκευή

της είναι πολύ πιο δύσκολη (αν κατασκευαστεί στο σπίτι). Το "κακό" της υπόθεσης, είναι οτι θα πρέπει να "γεφυρωθούν" κάποια σημεία, αλλά αυτά είναι σχετικά λίγα, 5 ολα κι όλα.

Αφού κατασκευαστεί η πλακέτα, το πρώτο πράγμα που πρέπει να γίνει, είναι τα "γεφυρώματα". Αυτά είναι ένα συρματάκι περίπου μισό χιλιοστό - αν και η διάμετρος δεν παίζει κανέναν ρόλο - που "βραχυκυκλώνει" δύο σημεία της πλακέτας. Τα γεφυρώματα θα πρέπει να έχουν το ελάχιστο δυνατό ύψος (δηλαδή να είναι "κολλητά" στη πλακέτα), επειδή κάποια απ' αυτά θα "καπακωθούν" από άλλα εξαρτήματα. Τα γεφυρώματα αυτά, φαίνονται με κόκκινο χρώμα.



Μόλις τελειώσουμε με τα γεφυρώματα, κολλάμε τα υπόλοιπα εξαρτήματα, με την εξής σειρά : πρώτα τις αντιστάσεις, μετά τους πυκνωτές και το ένα διοδάκι, μετά τα τριμμεράκια, μετά το τρανζιστοράκι και στο τέλος τα ολοκληρωμένα.




Μόλις τελειώσουν όλες οι κολλήσεις, καθαρίζουμε καλά με ασετόν την πλευρά της πλακέτας με το τυπωμένο και κάνουμε έναν οπτικό έλεγχο για τυχόν βραχυκυκλώματα.

Αν όλα είναι έτοιμα, συνδέουμε το κύκλωμα στο τροφοδοτικό και καθόοοοοοομαστε για κανα τέταρτο/εικοσάλεπτο ωστε να "θερμανθεί" το κύκλωμα.

Εφ' όσον δεν έχει γίνει κάποια "έκρηξη" μετά το πέρας του εικοσάλεπτου... πρέπει να καλιμπράρουμε το κύκλωμα.
Κατ' αρχήν, βραχυκυκλώνουμε την είσοδο (δηλαδή τα σημεία όπου θα συνδεθεί το pH probe) και ρυθμίζουμε το Ρ1, ωστε στην έξοδο "pH probe test" (J3) να έχουμε ακριβώς μηδέν βολτ. Θα χρειαστεί κάποια παρακολούθηση αυτής της τάσης ωστε να είμαστε σίγουροι οτι δεν "παίζει" - άλλωστε αυτό το καλιμπράρισμα θα γίνεται μια φορά τον χρόνο, οπότε καλό είναι να γίνει όσο το δυνατόν πιο "σίγουρο". Πέρα απ' αυτό, επειδή αυτό το "βύσμα" (το "pH probe test") θα είναι και ο έλεγχος της κατάστασης στην οποία βρίσκεται το probe, χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή. Οταν τελειώσουμε, βγάζουμε το βραχυκύκλωμα και δεν ξαναπειράζουμε το Ρ1.

Στο σημείο αυτό, αν θέλουμε, μπορούμε να ελέγξουμε το probe !

Συνδέουμε το probe στο κύκλωμα.
Το βάζουμε σε solution 7.01 pH. Θα πρέπει να μετράμε στο "pH probe test" κάποια τάση μεταξύ -30mV και +30mV (εννοείται οτι το solution έχει θερμοκρασία 20-30 Κελσίου). Οσο πιο "κοντά" στα μηδέν βολτ είναι η τάση η οποία μετράμε, σε τόσο καλύτερη κατάσταση είναι το probe. Οσο πιο "κοντά" στα -30mV η +30mV είναι η τάση που μετράμε, σημαίνει οτι το probe θέλει καθάρισμα.

Αν μετράμε πάνω από +/- 30mV, σημαίνει οτι η το probe είναι πανβρώμικο και "δείχνει ότι λάχει", η οτι έχει σοβαρό πρόβλημα και χρειάζεται αντικατάσταση...

Αν έχουμε και κάποιο άλλο solution (4 η 10), καλό είναι να μετρήσουμε την απόδοση του probe και με αυτά.
Με "τεσσάρι", θα πρέπει να μετράμε +140 με +210 mV.
Με "δεκάρι", θα πρέπει να μετράμε -140 με -210 mV.

Τέλος ελέγχου probe

Στη συνέχεια, πρέπει να καλιμπράρουμε τις μετρήσεις του κυκλώματος (αυτό δηλαδή που κάνουν τα όργανα της αγοράς - η προηγούμενη διαδικασία... ρύθμισης του Ρ1... είναι κάτι που δεν προσφέρεται από τα όργανα της αγοράς, πλην των πανάκριβων).

Για την μέγιστη δυνατή ακρίβεια, τα calibrating solutions θα πρέπει να έχουν την θερμοκρασία που έχει και το ενυδρείο μας.
Για παράδειγμα, το "εφτάρι" solution που έχω, λέει οτι είναι 7,03 στους 20 Κελσίου, 7,01 στους 25 Κελσίου και 7,00 στους 30 Κελσίου.
Σκεφτείτε κάποιον τρόπο να πετύχετε θερμοκρασία solution ίδια με την θερμοκρασία του ενυδρείου.
Στην δική μου περίπτωση, μπορούμε να υποθέσουμε οτι αν έχω θερμοκρασία 25-26-27, θα καλιμπράρω το κύκλωμα σε pH 7,01, ενώ αν έχω θερμoκρασία 28-29-30 σε pH 7,00. Περισσότερη ακρίβεια (μικρότερη του 2ου δεκαδικού) είναι υπερβολή, μαζοχισμός, αδύνατο να επιτευχθεί και ουσιαστικά άχρηστη.

Βάλτε τα Ρ2 και Ρ3 στο μέσον της διαδρομής τους.
Ρυθμίστε το Ρ4 ωστε στο ποδαράκι 12 του TL084 να μετράτε 7 βολτ.
Βάλτε το probe σε solution 7.
Συνδέστε το πολύμετρο στην έξοδο (pHmeterOUT-J4) και ρυθμίστε το Ρ4 ωστε να μετράτε "αυτό που πρέπει". Σε σχέση με το προηγούμενο παράδειγμα, αν έχω 26 κελσίου θα πρέπει να ρυθμιστεί στα 7,01, ενώ αν έχω 28 Κελσίου, θα πρέπει να ρυθμιστεί στα 7,00.

Βάλτε το probe στο δεύτερο solution, (4 η 10 δεν έχει σημασία).
Ρυθμίστε τα Ρ2 και Ρ3 (το Ρ2 είναι το "χοντρικό" και το Ρ3 το μικρομετρικό (fine tuning) για τη μέγιστη δυνατή ακρίβεια), ωστε να μετράτε στην έξοδο (pHmeterOUT-J4) pH 4 η pH 10, ανάλογα.

Μια καλή τακτική είναι να ξανακαλιμπράρετε το κύκλωμα με 7αρι και 4αρι η 10αρι solution...

Αυτά με το καλιμπράρισμα. Τώρα το κύκλωμα είναι έτοιμο για μετρήσεις (στη θερμοκρασία στην οποία έχει καλιμπραριστεί).

Το τελευταίο πράγμα που πρέπει να κάνουμε, είναι να θέσουμε το pH το οποίο θέλουμε να έχει το ενυδρείο με τη βοήθεια του διοξειδίου. Αυτό, αν δεν θέλουμε έλεγχο τέτοιου είδους, το προσπερνάμε και τελειώσαμε.
Αν όμως θέλουμε έλεγχο τέτοιου είδους, είναι μια εύκολη υπόθεση. Ρυθμίζουμε το Ρ5 έτσι ωστε στο ποδαράκι 8 του TL084 να μετράμε (σε βολτ) το pH που θέλουμε να έχει το ενυδρείο.

Τέλος, το ρελέ μπορεί να συνδεθεί έτσι :


Αυτάαααα...

ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ

Το κύκλωμα, λογικά θα υποστεί μετατροπές/βελτιώσεις που θα επιβληθούν από τις εμπειρίες που θα επιφέρει η χρήση του.
Ως εκ τούτου, δεν το προτείνω για κατασκευή, παρά μόνο σε όσους "τους φαγουρίζει η πλάτη τους"...
Το πρωτότυπο, μέχρι στιγμής, "κάνει καλά τη δουλειά του", αλλά πάσχει στον τομέα "ευκολία χρήσης".
Οποιαδήποτε ιδέα βελτίωσης όσον αφορά την ευκολία της χρήσης του - αλλά χωρίς επ' ουδενί να επηρεάζεται η ακρίβεια των μετρήσεων - είναι ευπρόσδεκτη. Οπως επίσης και οποιαδήποτε πρόταση "διασύνδεσης" -ει δυνατόν- με άλλα συστήματα ελέγχου/μετρήσεων που αφορά το ενυδρείο.