前回の記事で交流波を使って自作のEC計の電気回路を作製しご紹介しました。でも、問題が、、。
どうもぶくぶく電気分解していたのです。
ADコンバータがプラス電圧しか扱えないのでプラス側の交流波で動かしたことが問題のようです。
今回はプラスマイナスで動く交流波でEC計を作製し電気分解を防ぎたいと思います!

前回の問題!プラス側の交流波だと電気分解がおきる!

前回の実験でプラス側だけで動かした場合には平均電圧がプラス側になるので結局プラスで動かしているのと変わらないことがわかりました。。

どうも泡がぶくぶくと出ているような。。普通に直列電圧を加えるよりは少しは緩和されているんでしょうけど、平均電圧でプラスだったらそりゃ意味ないですよね。。(×_×;)

今回の改善点は?

前回の反省点から平均電圧が0Vになるようにプラスマイナスで動く交流波にしたいと思います(ノ*’ω’*)ノ

今回の回路の改善点
  • EC測定用の波形自体はプラスマイナスの交流波にする。
  • ADコンバーターの入力段ではプラス側にオフセットさせる。

ということで回路の改善をしました。

回路はどんな感じ?

今回はEC測定部分(R9の抵抗部分が測定部分になります。)はプラスマイナスになるようにして、ADコンバーター部分はオフセットするようにしています。
今回は交流波形がプラスマイナスに振れるのでエミッタフォロワはプッシュプル型にしています。
部品はけっこう増えましたね( ಠωಠ)

水耕栽培に使える自作のEC回路の回路図。LTSpiceで作った回路図

LT Spiceで実験!シミュレーション上はちゃんと動くようです。

今回もLT Spiceでシミュレーションで実験してみました。ちゃんとEC測定部分はプラスマイナスの交流になっていてADコンバーターの入力部分はプラス側のみになっています。
水耕栽培に使える自作のEC回路を作って波形をシミュレーションしてみた様子

これでばっちりなはずです‎٩( ‘ω’ )و

回路をブレッドボード上に組んで実験してみました。

シミュレーションだけだと実験できないのでブレッドボード上で回路を組んでみたいと思います。

今回もちゃんとオシロスコープで測定します。
水耕栽培用に作った自作のEC計を作るために実験している様子。オシロスコープで交流波形を取得している様子。

取得した波形は?

それでは実験した画像をご紹介します。今回は肥料を含んだ状態と、含んでいない状態(つまり水道水ですね。)で比較してみました(ง°̀ロ°́)ง

まずは肥料が溶けた状態。

まずは肥料が溶けた状態を確認してみます。あれっ、位相がずれている。。というか遅れている?

EC測定部分の波形

EC測定の段階で既に位相が16度ほど遅れています。というかなんで遅れているでしょう??
キャパシタの位相ずれって進むんじゃないの??

自作のEC回路を使って交流波を取得した様子。分極による電気分解を防ぐためにプラスマイナスで交流波を振幅させている様子。

ADコンバーター入力段の波形

こっちも位相のズレは変わんないです。バンドパス回路にしていますが、作っている交流波形の周波数には影響ないはずないです。

自作のEC回路を使って交流波を取得した様子。ADCコンバーターへのインプットするためにプラスにオフセットした画像。

水道水だとどうなる?

水道水だとどうなるんでしょうか?この実験で何が作用しているかわかるはずです(((( ;゚д゚))))

自作のEC回路を使って交流波を取得した様子。水道水のみで取得。

水道水だと位相はずれましたが4度なのでさっきより全然小さいです。さてどうしようかな。。

まとめ

改良した回路でEC値が取得できるようになりました。このままADコンバーターで波形取得に進みたいと思います。位相が遅れる理由は分かりませんが。。

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