Σχεδιάζοντας έναν αναλυτή οξυγόνου

[GKAM]

billy,

Τα βασικά features τα ξέρεις ή έχουν αναφερθεί ήδη. Εγώ θα έβαζα και το εξής, βασιζόμενο στην πρόταση του fin για τα mV:

• ένδειξη «warning» (+ ηχητικό σήμα από το buzzer) αν παρατηρηθεί απόκλιση (~ +/- 1mV) από την προηγούμενη χρήση. Αυτό δείχνει πιθανά unstable ή aging sensor.
• ένδειξη «replace sensor» (+ ηχητικό σήμα από το buzzer μαζί με κλείδωμα) αν τα mV είναι εκτός των προδιαγραφών για έκθεση στον αέρα

Σαν αισθητήρα, θα επέλεγα τον R-17D καθώς είναι βολικός από πλευράς γενικών προδιαγραφών και επιλογών κονέκτορα ή τον συγγενικό του R-22D

(α, βάλε και μια αυτόματη βαθμονόμηση με επιλογές για αέρα ή οξυγόνο )

/GKAM

[billy]

Ας δούμε λίγο το θέμα της ακρίβειας μια και ανέβασε ο Γιώργος τα links με τα pdf...

Έαν τα διαβάσετε θα δείτε ένα ωραιότατο:
Accuracy - Within +/- 1% of full scale

Για να δούμε πως μεταφράζετε

Η έξοδος τους είναι από 7 - 10 mV σε αέρα, έαν θεωρήσουμε για τους υπολογισμούς μας ότι ο σένσορας είναι γραμμικός σε όλη του την κλίμακα
τότε:
Στα 10 mV έχουμε 20.9 % Ο2
47.85 mV σε 100% Ο2

Άρα η κλίμακά μας είναι από 47.85 - 10 = 37.85 mV ή μήπως είναι από 0 mv έως 47.85 ?

[Dimitris]

27-05-08, 09:59
billy
Σχεδιάζοντας έναν αναλυτή οξυγόνου
Πριν αρχίσω να ποστάρω φώτογραφίες και σχέδια από ένα "φτιάξε και εσύ εναν αναλυτή μπορείς" ....

27-06-08, 23:30

Μαστροbilly να περιμενουμε να σαραντισει ο μακαριτης και μετα ...

[GKAM]

Αρχικό μήνυμα απο billy

Άρα η κλίμακά μας είναι από 47.85 - 10 = 37.85 mV ή μήπως είναι από 0 mv έως 47.85 ?

billy, η κλίμακα για νορμοβαρική πίεση, είναι όσα mV αντιστοιχούν σε συγκεντρώσεις από 0% μέχρι 100% οξυγόνου. Δηλαδή από 0mV μέχρι περίπου 50mV (ανάλογα με τον αισθητήρα). Το ότι έχεις output περί τα 10mV σε έκθεση με αέρα δε σημαίνει πως εκεί είναι η αρχή της κλίμακας. Μη ξεχνάς πως με τους αναλυτές μετράμε και υποξικά μίγματα π.χ. για ορισμένες καταδύσεις με trimix.

Ρίξε μια ματιά σε αυτό εδώ το κείμενο. Νομίζω θα βοηθήσει.
Get your arse in gear and show us something !

/GKAM

[billy]

Αρχικό μήνυμα απο Dimitris

27-06-08, 23:30

Μαστροbilly να περιμενουμε να σαραντισει ο μακαριτης και μετα ...

Όχι απλά θεωρώ ότι είναι καλύτερο να συζητάμε μερικά πράγματα πρώτα γιατί όλο και κάτι καλό βγαίνει (δες πχ το post του GKAM)

Σύμφωνα με αυτά που λέει ο Γιώργος έχουμε ένα σήμα 0-50mV περίπου το οποίο πρέπει να μετρήσουμε.

Ας το χωρίσουμε σε 2 κομμάτια
1) Με χρήση ενός φτηνού DVM
2) Με κάτι καλύτερο σαν αυτό προσπαθούμε να φτιάξουμε

Στην πρώτη περίπτωση τα πράγματα είναι σχετικά απλά:
Απλά κάνουμε shift τα 10 mV σε 20.9 ξεγελώντας το βολτόμετρο με ένα ποτενσίομετρο το οποίο συνδέετε στην αντίσταση που είναι για αυτήν την κλίμακα (το οποίο μετράει μέχρι 200mV) και είμαστε έτοιμοι....

Στην δεύτερη όμως τα πράγματα αλλάζουν... Ας δούμε τι γίνεται:
Πρώτα θα πρέπει να βρούμε έναν ADC ο οποίο να μπορεί να μετρατρέψει σε ψηφιακό το σήμα μας. Τι ανάλυση θα πρέπει να έχει ? 8-bit, 10-bit, 12bit ?
και σε τι κλίμακα ? 0-2V ? 0-256mV ? 0-4.096V ?

Εδώ γίνονται τα πρώτα λάθη
α) Τι τάση αναφοράς θα πρέπει να έχει ο ADC ? Μήπως είναι καλυτερο να είναι builtin ?
H τάση αναφοράς είναι αυτή με την οποία θα συγκρίνει το σήμα μας και θα μας πεί σε ψηφία πόσο είναι. Τι ακρίβεια θα πρέπει να έχει η τάση αναφοράς ?, μήπως είναι ευαίσθητη σε θερμοκρασιακές μεταβολές ?

Για να μην το κουράσω παραπάνω, ξεχάστε οτιδήποτε δεν έχει ενσωματωμένη τάση αναφοράς. πχ έαν βάλετε μια zener απλά το καλοκαίρι θα είναι αλλού για αλλού. Θα προτιμήσουμε κάτι που είναι έτοιμο.

Το επόμενο πρόβλημα μας είναι ότι η τάση αυτή είναι πολύ μικρή και ιδανικά θα έπρεπε να την ενισχύσουμε ώστε να χρησιμοποιήσουμε όλη την κλίμακα που έχει ο ADC. Αυτό είναι σχετικά εύκολο ένας τελεστικός θα κάνει όλη την δουλειά κάτι με κέρδος περίπου 80 είναι μια χαρά..... (To κέρδος είναι πάλι "σχετικο")

Έτσι τα 50mV θα γίνουν 4000mV.

Πάμε τώρα να επιλέξουμε τον ADC.
Με 8-bit έχουμε ένα βήμα 15,625 mV (4000/2^8 mV) ή 0.2mV πραγματικό
Με 10-bit 3,90625 mV (4000/2^10mV) ή 0,049 mV πραγματικό
Με 12-bit 0,9765625 mV (4000/2^12mV) ή 0,012 mV πραγματικό

Διορθώνοντας και την κλίμακα μας σύμφωνα με την παρατήρηση του GKAM
έχουμε:
0,5 mV για κάθε 1% 02

Άρα τα 8-bit δεν βλέπω να μας φτάνουν.... Πάμε σε 10 ή 12 με μοναδικό παράγοντα το κόστος....

Συνεχίζετε..... σύντομα

[neokles]

Αρχικό μήνυμα απο GKAM

billy, η κλίμακα για νορμοβαρική πίεση, είναι όσα mV αντιστοιχούν σε συγκεντρώσεις από 0% μέχρι 100% οξυγόνου.

0; Γιατί 0; Υπάρχει περίπτωση να Φτιάξουμε μείγματα με 0% οξυγόνο;

[GKAM]

Αρχικό μήνυμα απο neokles

0; Γιατί 0; Υπάρχει περίπτωση να Φτιάξουμε μείγματα με 0% οξυγόνο;

Όχι, αλλά μπορεί μια φιάλη να είναι γεμάτη με ακατάλληλο αέριο για κατάδυση όπως σκέτο ήλιο (ή ακόμα και αργό) η εντελώς υποξικό μίγμα. Λάθη μπορεί να γίνουν ανά πάσα στιγμή.

Για παράδειγμα, συνήθως στην παρασκευή trimix, βάζουμε πρώτα το ήλιο και μετά οξυγόνο και μπορεί να ξεχαστεί κανείς ... Ένα άλλο σημείο είναι το ενδιάμεσο μέτρημα μετά το ήλιο και το οξυγόνο - πριν την προσθήκη αέρα όπου μπορεί να έχουμε πολύ χαμηλά ποσοστά Ο2. Επίσης, για βαθιές καταδύσεις η περιεκτικότητα του μίγματος σε οξυγόνο, μπορεί να είναι κάτω του 10%.

Για να το πω απλά : η πλήρης κλίμακα ανάλυσης είναι από 0%-100% .

/GKAM

[billy]

Για τον αναλυτή επέλεξα ένα μικροελεκτή της οικογένειας των AVR (ATmega8).

Να σημειωθεί ότι ποτέ δεν τους συμπάθησα εδώ και 10 χρόνια.... αλλά πρέπει να αρχίσω να αναθεωρώ (όπως λέει και ενας πολύ καλός μου φίλος... Be progressive billy....)

Οι λόγοι της επιλογής της οικογένειας αυτής είναι οι ακόλουθοι:

• Το κόστος τους πλέον είναι πολύ μικρό (3 euro) και περιλαμβάνει πολλά καλούδια σε ένα 28pin chip
• Το δεύτερο και σημαντικότερο είναι το ISP (In System programming) το οποίο θα με/μας γλιτώσει από το μπάσε βγάλε τσιμπάκι για να κάνεις την δουλειά σου, όπως και τα software upgrades.
• Υπάρχει αρκετός ελεύθερος κώδικας στο internet
• Το προγραμματιστή τους μπορείς να το φτιάξεις με κάτω απο 10 euro

Στην φωτό φαίνεται ο προγραμματιστής σε διάτρητη...

Συνεχίζουμε σε μερικές μέρες....

[akef]

Αρχικό μήνυμα απο billy

Για τον αναλυτή επέλεξα ένα μικροελεκτή της οικογένειας των AVR (ATmega8).

Να σημειωθεί ότι ποτέ δεν τους συμπάθησα εδώ και 10 χρόνια.... αλλά πρέπει να αρχίσω να αναθεωρώ (όπως λέει και ενας πολύ καλός μου φίλος... Be progressive billy....)

Ούτε εγώ τους πολυ-συμπαθούσα αλλά κόλλησα μαζί τους από τότε που έφτιαξα το πρώτο μου genie http://nuro.republika.pl/genie/indexe.htm

[Dimitris]

Mαστροbilly το προχωρησες το project ?