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Mesure conductivité
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Jerome
May 21, 2012, 1:24:35 AM5/21/12
to
Bonjour,
Je cherche à mesurer la conductivité d'une solution
Pour ce faire, j'utilise un NPN : sur le schéma simple ci joint, la
resistance RB est censée représentée la resistance de la solution :
et je mesure le courant au borne de R3
http://cjoint.com/?0EvhrAZccjg
Dans la pratique, lorsque je plonge un fil relié au +5V ds l'eau d'un
coté et un fil relié à la base du transistor de l'autre , j'obtiens du
tout ou rien cad que
- si un des 2 fils (ou les 2) n'est pas immergé, pas de courant (OK)
- si les 2 fils sont immergés , le courant mesuré ne dépend pas de la
distance entre les 2 contacts immergés ....
En principe : R = ro *l/S
Une idée ?
Merci d'avance pour vos conseils
Je cherche à mesurer la conductivité d'une solution
Pour ce faire, j'utilise un NPN : sur le schéma simple ci joint, la
resistance RB est censée représentée la resistance de la solution :
et je mesure le courant au borne de R3
http://cjoint.com/?0EvhrAZccjg
Dans la pratique, lorsque je plonge un fil relié au +5V ds l'eau d'un
coté et un fil relié à la base du transistor de l'autre , j'obtiens du
tout ou rien cad que
- si un des 2 fils (ou les 2) n'est pas immergé, pas de courant (OK)
- si les 2 fils sont immergés , le courant mesuré ne dépend pas de la
distance entre les 2 contacts immergés ....
En principe : R = ro *l/S
Une idée ?
Merci d'avance pour vos conseils
Maioré
May 21, 2012, 1:44:29 AM5/21/12
to
"Jerome" <nos...@nospam.com> a écrit dans le message de news:
4fb9d193$0$12508$ba4a...@reader.news.orange.fr...
Le transistor amplifie le courant jusqu'a saturation
villenoel
May 21, 2012, 1:35:08 AM5/21/12
to
"Jerome" <nos...@nospam.com> a �crit dans le message de news:
4fb9d193$0$12508$ba4a...@reader.news.orange.fr...
> Bonjour,
> Je cherche � mesurer la conductivit� d'une solution
>
> Pour ce faire, j'utilise un NPN : sur le sch�ma simple ci joint, la
> resistance RB est cens�e repr�sent�e la resistance de la solution :
> Dans la pratique, lorsque je plonge un fil reli� au +5V ds l'eau d'un
> cot� et un fil reli� � la base du transistor de l'autre , j'obtiens du
> tout ou rien cad que
> - si un des 2 fils (ou les 2) n'est pas immerg�, pas de courant (OK)
> - si les 2 fils sont immerg�s , le courant mesur� ne d�pend pas de la
> distance entre les 2 contacts immerg�s ....
>
> En principe : R = ro *l/S
>
> Une id�e ?
> En principe : R = ro *l/S
>
> Merci d'avance pour vos conseils
==========
Je rajouterais un potar de grande valeur en s�rie avec RB
--
villenoel
nospam @free.fr JP
May 21, 2012, 2:20:06 AM5/21/12
to
Si tu veux faire de la détection pourquoi pas, mais avec les quelques
réserves du mode mesure
Si tu veux faire de la mesure de conductivité cela ne marchera pas pour au
moins les raisons suivantes :
- Pas de polarisation du transistor, tu te paye le coude : pas de linéarité
- Vilenoel l'a dit, pas de résistance te protection en série avec RB, le
court-circuit des deux électrodes entraine la destruction du transistor
- Mesure en continu, phénomène rapide d'électrolyse entrainant des
erreurs de mesure dans la plupart des solutions.
réserves du mode mesure
Si tu veux faire de la mesure de conductivité cela ne marchera pas pour au
moins les raisons suivantes :
- Pas de polarisation du transistor, tu te paye le coude : pas de linéarité
- Vilenoel l'a dit, pas de résistance te protection en série avec RB, le
court-circuit des deux électrodes entraine la destruction du transistor
- Mesure en continu, phénomène rapide d'électrolyse entrainant des
erreurs de mesure dans la plupart des solutions.
val
May 21, 2012, 5:21:21 AM5/21/12
to
dépendent pas de l'écartement des piquets. La raison est simple :
l'essentiel de la résistance se trouve concentrée aux abords des
piquets car la section pour le passage du courant y est plus faible. Tu
pourrais essayer avec des fils de diamètres différents pour voir si
cela a une influence.
geo cherchetout
May 21, 2012, 8:23:44 AM5/21/12
to
Le 21/05/2012 11:21, *val* a écrit fort à propos :
> Ça me fait penser aux mesures de résistances de terres, qui souvent ne
> dépendent pas de l'écartement des piquets. La raison est simple :
> l'essentiel de la résistance se trouve concentrée aux abords des
> piquets car la section pour le passage du courant y est plus faible. Tu
> pourrais essayer avec des fils de diamètres différents pour voir si
> cela a une influence.
Exprimé autrement : Entre les deux électrodes, le courant peut emprunter un
> Ça me fait penser aux mesures de résistances de terres, qui souvent ne
> dépendent pas de l'écartement des piquets. La raison est simple :
> l'essentiel de la résistance se trouve concentrée aux abords des
> piquets car la section pour le passage du courant y est plus faible. Tu
> pourrais essayer avec des fils de diamètres différents pour voir si
> cela a une influence.
nombre infini de chemin. Les chemins les plus directs offrent une résistance
qui augmente quand on écarte les électrodes mais, en même temps, les chemins
détournés raccourcissent et leur résistance diminue.
geo cherchetout
May 21, 2012, 8:25:51 AM5/21/12
to
Le 21/05/2012 08:20, *JP* a écrit fort à propos :
> - Mesure en continu, phénomène rapide d'électrolyse entrainant des
> erreurs de mesure dans la plupart des solutions.
À moins de disposer d'électrodes impolarisables, il faut donc effectuer la
> - Mesure en continu, phénomène rapide d'électrolyse entrainant des
> erreurs de mesure dans la plupart des solutions.
mesure en courant alternatif.
Jean-Christophe
May 21, 2012, 12:28:09 PM5/21/12
to
On 21 mai, 07:24, Jerome
> Bonjour,
> Je cherche à mesurer la conductivité d'une solution
> Pour ce faire, j'utilise un NPN : sur le schéma simple ci joint, la
> resistance RB est censée représentée la resistance de la solution :
> et je mesure le courant au borne de R3http://cjoint.com/?0EvhrAZccjg
As-tu une idée de *l'ordre de grandeur* de cette conductivité ?
( résistivité dans les 1 Ohm ou 1 kOhm ou 1 MOhm, etc ... ? )
Parce-que pour de faibles valeurs tu n'as pas forcément
besoin d'amplifier le courant : avec une
tension U fixe et connue entre les deux électrodes,
mesure le courant I avec un micro-Ampèremère
et tu auras la résistivité R = U/I
( ou la conductivité 1/R = I/U en Siemens )
Quand au problème d'effectuer la mesure avec une source de
tension alternative (pour éviter de polariser les électrodes)
tu peux effectuer cette mesure avec une tension continue
mais à condition que le courant reste assez faible
ET que la durée de la mesure soit assez courte.
(pour en savoir plus il faudrait connaitre
la solution chimique que tu veux mesurer)
> Bonjour,
> Je cherche à mesurer la conductivité d'une solution
> Pour ce faire, j'utilise un NPN : sur le schéma simple ci joint, la
> resistance RB est censée représentée la resistance de la solution :
> Dans la pratique, lorsque je plonge un fil relié au +5V ds l'eau d'un
> coté et un fil relié à la base du transistor de l'autre , j'obtiens du
> tout ou rien cad que
> - si un des 2 fils (ou les 2) n'est pas immergé, pas de courant (OK)
> - si les 2 fils sont immergés , le courant mesuré ne dépend pas de la
> distance entre les 2 contacts immergés ....
> En principe : R = ro *l/S Une idée ?
A part les remarques pertinentes déja postées ici :
> coté et un fil relié à la base du transistor de l'autre , j'obtiens du
> tout ou rien cad que
> - si un des 2 fils (ou les 2) n'est pas immergé, pas de courant (OK)
> - si les 2 fils sont immergés , le courant mesuré ne dépend pas de la
> distance entre les 2 contacts immergés ....
> En principe : R = ro *l/S Une idée ?
As-tu une idée de *l'ordre de grandeur* de cette conductivité ?
( résistivité dans les 1 Ohm ou 1 kOhm ou 1 MOhm, etc ... ? )
Parce-que pour de faibles valeurs tu n'as pas forcément
besoin d'amplifier le courant : avec une
tension U fixe et connue entre les deux électrodes,
mesure le courant I avec un micro-Ampèremère
et tu auras la résistivité R = U/I
( ou la conductivité 1/R = I/U en Siemens )
Quand au problème d'effectuer la mesure avec une source de
tension alternative (pour éviter de polariser les électrodes)
tu peux effectuer cette mesure avec une tension continue
mais à condition que le courant reste assez faible
ET que la durée de la mesure soit assez courte.
(pour en savoir plus il faudrait connaitre
la solution chimique que tu veux mesurer)
Jerome
May 21, 2012, 11:55:14 PM5/21/12
to
Bonjour,
Merci à tous pour vos réponses
Par rapport au montage : R3 était trop élevée (100k) et du coup le 2222
tjs en saturation : j'ai remplacé par 5k ==> tjs en zone linéaire, y
compris pour une Rbase aussi "faible" que 1meg
AU niveau du circuit d'expérimentation :
- oui j'avais bien mis une resistance de protection (1meg) sur la base
- les electrodes que je plonge ds l'eau sont très petites
==> j'en esssaierai d'autres asap
- pour le passage en alternatif : je verrai après
A bientot
Merci à tous pour vos réponses
Par rapport au montage : R3 était trop élevée (100k) et du coup le 2222
tjs en saturation : j'ai remplacé par 5k ==> tjs en zone linéaire, y
compris pour une Rbase aussi "faible" que 1meg
AU niveau du circuit d'expérimentation :
- oui j'avais bien mis une resistance de protection (1meg) sur la base
- les electrodes que je plonge ds l'eau sont très petites
==> j'en esssaierai d'autres asap
- pour le passage en alternatif : je verrai après
A bientot
Jean-Christophe
May 22, 2012, 11:46:52 AM5/22/12
to
On 22 mai, 05:55, Jerome
> R3 était trop élevée (100k) et du coup le 2222
> tjs en saturation : j'ai remplacé par 5k ==>
> tjs en zone linéaire, y compris pour une Rbase
> aussi "faible" que 1meg
Et tu mesures quelle valeur de conductivité ?
Pour l'eau ce devrait être de
l'ordre de 200 uS/cm (soit 5 kOhm/cm)
Il faut maintenir les électrodes à une distance constante et connue.
(en ajoutant du sel dans l'eau, la conductivité augmente en flèche)
> R3 était trop élevée (100k) et du coup le 2222
> tjs en saturation : j'ai remplacé par 5k ==>
> tjs en zone linéaire, y compris pour une Rbase
> aussi "faible" que 1meg
Pour l'eau ce devrait être de
l'ordre de 200 uS/cm (soit 5 kOhm/cm)
Il faut maintenir les électrodes à une distance constante et connue.
(en ajoutant du sel dans l'eau, la conductivité augmente en flèche)
jules
May 22, 2012, 6:43:58 PM5/22/12
to
en maquette autour du sujet suivant :
un amplificateur à un transistor de gain 10.
il n'y avait pas ^lus d'un transtor.
Magnus
May 24, 2012, 5:59:48 AM5/24/12
to
1 Il faut pouvoir maitriser la fréquence (un simple MAXO38?)
note qu'en fonction de la fréquence on observe plus ou moins de
déphasage en qui concerne l'impédance. A des frequences précises, le
déphasage s'annule.
mettre dans google impédance conductivité Difficile de résumer ici.
Mais tu dois trouver des montages plus ou moins évolué en fonction de ta
cible.
2
Il faut pouvoir appliquer la tension de mesure pour un temps limité et
maitrisé sinon on mesure une polarisation des ions et c'est autre chose
et cela varie sans cesse..
3 Il faut mesurer la température avec une CTN, une led, ou autre
La conductivité cela varie fortement avec la température
Maintenant cela dépend ce que tu veux faire, pas trop besoin de l'usine
a gaz pour réguler par exemple la variation teneur en sel connue dans un
aquarium :
se faire une courbe étalon dans des conditions standard.
pour un temps précis.
Et une série de température.
voila pour moi..
jj
May 24, 2012, 1:25:17 PM5/24/12
to
quelle est la résistivité à mesurer ?
JJ
Jerome
May 25, 2012, 1:31:20 AM5/25/12
to
Bjr,
Voici la dernière version :
http://cjoint.com/?0EzhwY8r5zO
et les plots pour différentes valeurs de Rw :
http://cjoint.com/?BEzhzAwRqPU
le modèle ltspice :
http://cjoint.com/?0EzhCC2zzs3
J'ai ajouté une diode sur le 0V pour bien avoir du courant ds les 2 sens
>
> est-ce utile d'avoir recours à un étage amplificateur ?
>
> quelle est la résistivité à mesurer ?
>
> JJ
oui je pense qu'il faut amplifier car on a des courants aussi faibles
que 1uA difficiles à acquérir sans amplification
pour la resistivité : qq dizaines de kohms je suppose
les 1ers essais que j'ai fais avec de l'eau +/- salée ne sont pas
concluants : la tension Vout mesurée ne montre pas une variation
proportionelle à Rw supposée
A suivre
Cdlt
Voici la dernière version :
http://cjoint.com/?0EzhwY8r5zO
et les plots pour différentes valeurs de Rw :
http://cjoint.com/?BEzhzAwRqPU
le modèle ltspice :
http://cjoint.com/?0EzhCC2zzs3
J'ai ajouté une diode sur le 0V pour bien avoir du courant ds les 2 sens
>
> est-ce utile d'avoir recours à un étage amplificateur ?
>
> quelle est la résistivité à mesurer ?
>
> JJ
que 1uA difficiles à acquérir sans amplification
pour la resistivité : qq dizaines de kohms je suppose
les 1ers essais que j'ai fais avec de l'eau +/- salée ne sont pas
concluants : la tension Vout mesurée ne montre pas une variation
proportionelle à Rw supposée
A suivre
Cdlt
Maioré
May 25, 2012, 2:55:03 AM5/25/12
to
"Jerome" <nos...@nospam.com> a écrit dans le message de news:
4fbf1927$0$12506$ba4a...@reader.news.orange.fr...
Essaye de faire un montage pour obtenir une amplification différentielle
, valeur résistivité de l'eau salée comparée (à l'aide d'une electrode de
référence) avec de l'eau (la même) sans sel ou quantité connue à la même
température , ( le principe d'un pH-metre).
Pour cela l'utilisation d' amplificateurs opérationnels ( 2 ou 4 dans un
même boîtier ) serait plus facile et le montage plus simple.
( l'utilisation d'un microcontrôleur serait encore l'ideal pour afficher en
clair sur une échelle linéaire numérique , le résultat des mesures )
Magnus
May 25, 2012, 4:56:14 AM5/25/12
to
http://www.kikiwi.fr/index.php?page=conductimetre
Un super site.
Tu ne peux avoir des mesures fiables sans Alternatif
La... cela reste simple.
jj
May 26, 2012, 4:31:34 AM5/26/12
to
avec une distance de 1cm, la résistance mesurée en ohms sera de 1/100 de
la résistivité en ohm.m, pour une dizaine de kohms, un simple multimètre
sera capable de mesurer le megohm.
ton montage est intéressant car tu fais la mesure en alternatif, tu
n'auras pas de soucis de polarisation de la sonde.
en extrapolant, tu devrais remplacer le générateur de pluses par un
signal carré, afin d'avoir les alternances + et - de même durée et
amplitude afin d'éviter toute dissymétrie pour l'électrode.
le montage avec le transistor en intégrateur est assez sympa et permet
de s'affranchir du seuil d'une diode de détection, mais la réponse
dépend du gain du transistor, l'étalonnage est nécessaire.
perso, je me serai plutôt orienté vers un ampli à transistor + diode de
redressement du signal (détection) ou mieux encore un ampli redresseur
avec un aop qui permet de s'affranchir du seuil des diodes.
avec un montage de ce type, tu t'affranchis de tout étalonnage puisque
ton gain sera déterminé par des valeurs de résistances, le résultat est
plus prévisible à la tolérance des résistances près.
attention, la résistivité d'une solution peut varier avec la fréquence!!
jj
Magnus
May 29, 2012, 3:13:58 AM5/29/12
to
Le 26/05/2012 10:31, jj a �crit :
> Le 25/05/2012 07:31, Jerome a �crit :
>> Bjr,
>> Voici la derni�re version :
>>
>> http://cjoint.com/?0EzhwY8r5zO
>> et les plots pour diff�rentes valeurs de Rw :
>> http://cjoint.com/?BEzhzAwRqPU
>>
>> le mod�le ltspice :
>> http://cjoint.com/?0EzhCC2zzs3
>>
>> J'ai ajout� une diode sur le 0V pour bien avoir du courant ds les 2 sens
>>
>>>
>>> est-ce utile d'avoir recours � un �tage amplificateur ?
>>>
>>> quelle est la r�sistivit� � mesurer ?
>>
>> pour la resistivit� : qq dizaines de kohms je suppose
>>
>> les 1ers essais que j'ai fais avec de l'eau +/- sal�e ne sont pas
>> concluants : la tension Vout mesur�e ne montre pas une variation
>> proportionelle � Rw suppos�e
>> A suivre
>> Cdlt
>>
>
>
> si tu veux mesurer la r�sistivit� avec par exemple une sonde de 1cm2
> avec une distance de 1cm, la r�sistance mesur�e en ohms sera de 1/100 de
> la r�sistivit� en ohm.m, pour une dizaine de kohms, un simple multim�tre
> signal carr�, afin d'avoir les alternances + et - de m�me dur�e et
> amplitude afin d'�viter toute dissym�trie pour l'�lectrode.
>
> le montage avec le transistor en int�grateur est assez sympa et permet
> de s'affranchir du seuil d'une diode de d�tection, mais la r�ponse
> d�pend du gain du transistor, l'�talonnage est n�cessaire.
>
> perso, je me serai plut�t orient� vers un ampli � transistor + diode de
> redressement du signal (d�tection) ou mieux encore un ampli redresseur
> ton gain sera d�termin� par des valeurs de r�sistances, le r�sultat est
> plus pr�visible � la tol�rance des r�sistances pr�s.
>
> attention, la r�sistivit� d'une solution peut varier avec la fr�quence!!
>
> jj
Oui je dirais m�me qu'elle varie forc�ment avec la fr�quence.
Si on balaye une solution avec des g�n�rateurs, on s�aper�oit qu'il ya
divers fr�quence r�sonance. Imp�dance complexe.
L'id�e du signal carr� est LA solution. il FAUT aussi qu'il soit
calibr� et reproductible en dur�e et amplitude. J'ai eu qq probl�me
avec des g�n�rateurs qui faisaient des "carr�s" de mesures trop long.
> Le 25/05/2012 07:31, Jerome a �crit :
>> Bjr,
>> Voici la derni�re version :
>>
>> http://cjoint.com/?0EzhwY8r5zO
>> et les plots pour diff�rentes valeurs de Rw :
>> http://cjoint.com/?BEzhzAwRqPU
>>
>> le mod�le ltspice :
>> http://cjoint.com/?0EzhCC2zzs3
>>
>> J'ai ajout� une diode sur le 0V pour bien avoir du courant ds les 2 sens
>>
>>>
>>> est-ce utile d'avoir recours � un �tage amplificateur ?
>>>
>>> quelle est la r�sistivit� � mesurer ?
>>>
>>> JJ
>>
>> oui je pense qu'il faut amplifier car on a des courants aussi faibles
>> que 1uA difficiles � acqu�rir sans amplification
>>> JJ
>>
>> oui je pense qu'il faut amplifier car on a des courants aussi faibles
>>
>> pour la resistivit� : qq dizaines de kohms je suppose
>>
>> les 1ers essais que j'ai fais avec de l'eau +/- sal�e ne sont pas
>> concluants : la tension Vout mesur�e ne montre pas une variation
>> proportionelle � Rw suppos�e
>> A suivre
>> Cdlt
>>
>
>
> si tu veux mesurer la r�sistivit� avec par exemple une sonde de 1cm2
> avec une distance de 1cm, la r�sistance mesur�e en ohms sera de 1/100 de
> la r�sistivit� en ohm.m, pour une dizaine de kohms, un simple multim�tre
> sera capable de mesurer le megohm.
>
> ton montage est int�ressant car tu fais la mesure en alternatif, tu
>
> n'auras pas de soucis de polarisation de la sonde.
>
> en extrapolant, tu devrais remplacer le g�n�rateur de pluses par un
>
> signal carr�, afin d'avoir les alternances + et - de m�me dur�e et
> amplitude afin d'�viter toute dissym�trie pour l'�lectrode.
>
> le montage avec le transistor en int�grateur est assez sympa et permet
> de s'affranchir du seuil d'une diode de d�tection, mais la r�ponse
> d�pend du gain du transistor, l'�talonnage est n�cessaire.
>
> perso, je me serai plut�t orient� vers un ampli � transistor + diode de
> redressement du signal (d�tection) ou mieux encore un ampli redresseur
> avec un aop qui permet de s'affranchir du seuil des diodes.
>
> avec un montage de ce type, tu t'affranchis de tout �talonnage puisque
>
> ton gain sera d�termin� par des valeurs de r�sistances, le r�sultat est
> plus pr�visible � la tol�rance des r�sistances pr�s.
>
> attention, la r�sistivit� d'une solution peut varier avec la fr�quence!!
>
> jj
Oui je dirais m�me qu'elle varie forc�ment avec la fr�quence.
Si on balaye une solution avec des g�n�rateurs, on s�aper�oit qu'il ya
divers fr�quence r�sonance. Imp�dance complexe.
L'id�e du signal carr� est LA solution. il FAUT aussi qu'il soit
calibr� et reproductible en dur�e et amplitude. J'ai eu qq probl�me
avec des g�n�rateurs qui faisaient des "carr�s" de mesures trop long.
Jean-Christophe
May 29, 2012, 12:41:18 PM5/29/12
to
On 29 mai, 09:13, Magnus
> L'idée du signal carré est LA solution.
Non, puisque c'est un signal avec des harmoniques :
la réponse ne sera pas celle de la seule fréquence
fondamentale, mais une superposition de celle-ci
avec toutes les réponses aux fréquences harmoniques.
Tant qu'à faire une mesure en alternatif,
autant utiliser directement un signal ayant
une seule composante fréquentielle: un sinus.
> L'idée du signal carré est LA solution.
Non, puisque c'est un signal avec des harmoniques :
la réponse ne sera pas celle de la seule fréquence
fondamentale, mais une superposition de celle-ci
avec toutes les réponses aux fréquences harmoniques.
Tant qu'à faire une mesure en alternatif,
autant utiliser directement un signal ayant
une seule composante fréquentielle: un sinus.
Jean-Christophe
May 29, 2012, 12:48:01 PM5/29/12
to
On 25 mai, 10:56, Magnus
> Tu ne peux avoir des mesures fiables sans Alternatif
Si, puisqu'une telle mesure ne dure pas plus de 5 secondes,
c'est assez rapide pour éviter une oxydation des électrodes,
et le courant reste faible donc le transport d'ions aussi.
Si on veut une autre mesure, on inverse la polarité avant,
et on peut aussi utiliser des électrodes inoxydables.
> Tu ne peux avoir des mesures fiables sans Alternatif
c'est assez rapide pour éviter une oxydation des électrodes,
et le courant reste faible donc le transport d'ions aussi.
Si on veut une autre mesure, on inverse la polarité avant,
et on peut aussi utiliser des électrodes inoxydables.
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