Калибровка ЕС
Калибровка ЕС выполняется на стороне WEGA-SERVER в разделе ПАРАМЕТРЫ / КАЛИБРОВКА ЕС
Что необходимо
Перед калибровкой ЕС нам понадобится:
- Изготовить электрод и подключить его к WEGABOX
- Откалибровать датчик термокомпенсации
- Изготовить калибровочные растворы (минимум 2) но лучше три и более для разных значений ЕС от минимальных до максимально возможных в гидропонике
Выполнение калибровки
Краткое описание процесса
- Помещаем электрод на некоторое время в разные калибровочные растворы
- Сводим расчетные сопротивления R2 в единую линию
- Задаем 2 точки калибровки (какое значение R2 соответствует заданному ЕС)
- Заполняем время когда электрод был в растворах и проверяем сходимость для всех трех точек
- Через некоторое время уточняем значение коэффициента термокоменсации
Работа с электродом
Перед помещением электрода в калибровочный раствор желательно снять верхний чехол, контакты из игл протереть салфеткой с ортофосфорной кислотой для снятия окисла. Затем промыть его дистиллятом и по возможности просушить. Это нужно для того, чтобы снизить влияние остатков жидкости на поверхности на реальный ЕС калибровочного раствора.
Помещаем подготовленный электрод в первый раствор (обычно с низким ЕС) хорошенько перемешиваем и оставляем на некоторое время.
Для того, чтобы понять когда можно перейти к калибровке следующей точки, смотрим на график дожидаясь времени стабилизации измерений.
Повторяем процесс для всех калибровочных растворов
Сведение расчетного сопротивления R2
В этой части необходимо, управляя коэффициентами EC_Rx1, EC_Rx2 свести все линии сопротивления R2 за период калибровки на графике "Расчетное сопротивление R2" в одну единую линию, а в графике погрешности поляризации добиться расхождений в пределах не выше 1-2%
Тут регулируем:
- EC_Rx1 и EC_Rx2 - это значения связанные с внутренней схемотехникой измерительного контура контроллера выраженных в виде влияния их на сопротивление контура измерения в разных фазах полярности. Их и нужно подбирать вручную или воспользоваться инструментом "Расчет значений Rx1 и Rx2"
- EC_R1 - это значение сопротивления резистора делителя в измерительном контуре ЕС, см: Схема WEGABOX
EC_R1 это значение резистора R7 на схеме. Его номинал 510 Ом. Его номинал подобран таким образом, чтобы при измерении раствора с ЕС=2 мСм/см электродом используемой конструкции, значения RAW АЦП измеренные при разных фазах полярности сходились или были максимально близки по значению, что дает в этом месте наивысшую точность определения сопротивления измерительным делителем напряжения
- Dr - значение максимальной дискретизации аналогового преобразователя контроллера и равно числу 2 в степени битности АЦП (В ESP32 12 битный АЦП)
Примерный вид графика до сведения
Примерный вид графика после сведения
График поляризации после сведения графиков R2
Краткая теория:
Измерение сопротивления раствора с помощью пропускания электрического тока через него вызывает некоторые проблемы. При постоянном токе на электродах начинается процессы электролиза которые разрушают электроды и ухудшают контакт. Потому при измерении сопротивления важно постоянно менять полярность с высокой частотой в десятки кГц.
Кроме того на электроды действует гальванический эффект. Он вызывает выработку на электродах дополнительной составляющей которая для одной из фаз измерения добавляет сопротивление, а для другой снижает. Для того, чтобы заменить данный эффект и свести его к нулю необходимо выполнять измерения в разной полярности. Среднее значение и будет истинным значением.
Так же измерение в разных полярностях позволяет свести электромагнитные наводки к минимуму. Это происходит за счет того, что помехи наводятся в обоих проводах одновременно и измеряя среднее в разных полярностях значения наводок становятся взаимно противоположны и обнуляют друг друга. Это значительно повышает помехоустойчивость и точность измерений.
Процесс калибровки делится на две составные физический процесс и программный.
Физич
- помещаем электрод EC по очереди в калибровочные растворы. Желательно делать это при стабильной температуре растворов близкой к 25 градусам. Смотрим на график показаний и дожидаемся, пока значения не стабилизируются
- Заполняем точки EC_date. Для этого вносим в каждую такую точку информацию о калибровочном растворе (состав и его ожидаемый ЕС) и время, когда электрод находился в этом растворе, а график уже был стабильным
