materiels:capteurs:ph:ph [WEBGE Wikis]

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===== Capteurs - pH =====

[Mise à jour le 7/7/2022]


==== Généralités ====
{{ :materiels:capteurs:iconeph.jpg?nolink|}}
Le sigle "pH" désigne le Potentiel d'Hydrogène dans l'eau dont dépend l'acidité de l'eau : une eau acide possède un pH bas, une eau trop basique possède un pH élevé ; et on considère une eau neutre celle dont le pH est à 7,0. \\
Plus souvent, le pH mesure l’acidité ou la basicité d’une solution. Ainsi, dans un milieu aqueux à 25 °C :
  * une solution de **pH = 7** est dite **neutre** ;
  * une solution de **pH < 7** est dite **acide** ; plus son pH diminue, plus elle est acide ;
  * une solution de **pH > 7** est dite **basique** ; plus son pH augmente, plus elle est basique.<html><a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Potentiel_hydrog%C3%A8ne" target="_blank">Wikipédia</a></html>

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==== Sonde pH + interface pro SEN0169 ====
{{ :materiels:capteurs:ph.png?nolink&300|}}
  * // Source // : <html><a href="https://www.dfrobot.com/wiki/index.php/PH_meter(SKU:_SEN0161)#Introduction" target="_blank">wiki</a></html>

<callout type="info" icon="true">Sonde pH professionnelle DFRobot avec interface compatible Arduino permettant de mesurer un pH entre 0 et 14 à une température comprise entre 0 et +60 °C. Ce module se raccorde sur une entrée analogique d'une carte compatible Arduino ou directement sur le shield d'expansion E/S via le cordon inclus.</callout>

L'utilisation de cette sonde doit se faire dans un liquide au repos et électriquement neutre.

  * // Distributeur // : <html><a href="https://www.gotronic.fr/art-sonde-ph-interface-pro-sen0169-24570.htm" target="_blank">Gotronic</a></html>

  * // Caractéristiques //
    * Alimentation: 5 Vcc
    * Plage de mesure de pH: 0 à 14
    * Température de fonctionnement: 0 à 60 °C
    * Précision: ± 0,1 pH (25 °C)
    * Temps de réponse: ≤ 1min
    * Dimensions:
      *  sonde: Ø33 x 180 mm
      *  interface: 43 x 32 x 15 mm
    * Tube en plastique résistant aux chocs.
    * La sonde est livrée avec 5 m de câble et un connecteur BNC.

{{ :materiels:capteurs:acrobate.gif?nolink&40|}}
  * // Documentation //
    * <html><a href="http://image.dfrobot.com/image/data/SEN0161/pH%20meter%20V1.0%20SCH.pdf" target="_blank">Schéma, </a></html>
    *  <html><a href="http://image.dfrobot.com/image/data/SEN0161/PH%20composite%20electrode%20manual.pdf" target="_blank">PH composite electrode manual</a></html>

  * // Modèle de la sonde de pH//
{{ :materiels:capteurs:500px-ph-mv.jpg?nolink |}}

  * //Connexion à un shield// <html><a href="https://webge.fr/doc/wikis/pdf/TinkerkitV2.pdf" target="_blank">Tinkerkit v2</a></html> monté sur une Arduino Uno
{{ :materiels:capteurs:ph.jpg?nolink&600 |}}
 
  * // Un premier exemple pour tester le capteur //

{{ :materiels:capteurs:distance:arduinoico.png?nolink&40|}}
<code cpp ph.cpp>
/*
 # This sample code is used to test the pH meter V1.0.
 # Editor : YouYou
 # Ver    : 1.0
 # Product: analog pH meter
 # SKU    : SEN0161
*/
#define SensorPin A0            //pH meter Analog output to Arduino Analog Input 0
#define Offset 0.00            //deviation compensate
#define LED 13
#define samplingInterval 20
#define printInterval 800
#define ArrayLenth  40    //times of collection
int pHArray[ArrayLenth];   //Store the average value of the sensor feedback
int pHArrayIndex=0;    
void setup(void)
{
  pinMode(LED,OUTPUT);  
  Serial.begin(9600);  
  Serial.println("pH meter experiment!");    //Test the serial monitor
}
void loop(void)
{
  static unsigned long samplingTime = millis();
  static unsigned long printTime = millis();
  static float pHValue,voltage;
  if(millis()-samplingTime > samplingInterval)
  {
      pHArray[pHArrayIndex++]=analogRead(SensorPin);
      if(pHArrayIndex==ArrayLenth)pHArrayIndex=0;
      voltage = avergearray(pHArray, ArrayLenth)*5.0/1024;
      pHValue = 3.5*voltage+Offset;
      samplingTime=millis();
  }
  if(millis() - printTime > printInterval)   //Every 800 milliseconds, print a numerical, convert the state of the LED indicator
  {
	Serial.print("Voltage:");
        Serial.print(voltage,2);
        Serial.print("    pH value: ");
	Serial.println(pHValue,2);
        digitalWrite(LED,digitalRead(LED)^1);
        printTime=millis();
  }
}
double avergearray(int* arr, int number){
  int i;
  int max,min;
  double avg;
  long amount=0;
  if(number<=0){
    Serial.println("Error number for the array to avraging!/n");
    return 0;
  }
  if(number<5){   //less than 5, calculated directly statistics
    for(i=0;i<number;i++){
      amount+=arr[i];
    }
    avg = amount/number;
    return avg;
  }else{
    if(arr[0]<arr[1]){
      min = arr[0];max=arr[1];
    }
    else{
      min=arr[1];max=arr[0];
    }
    for(i=2;i<number;i++){
      if(arr[i]<min){
        amount+=min;        //arr<min
        min=arr[i];
      }else {
        if(arr[i]>max){
          amount+=max;    //arr>max
          max=arr[i];
        }else{
          amount+=arr[i]; //min<=arr<=max
        }
      }//if
    }//for
    avg = (double)amount/(number-2);
  }//if
  return avg;
}
</code>

{{ :materiels:capteurs:vscode.png?nolink&40|}}
<callout type="tip" icon="true">Le projet pour l'IDE **VSCode** de l'exemple ci-dessus est téléchargeable <html><a href="https://webge.fr/doc/wikis/code/Arduino/ARD_Uno_pH_SEN0169.zip">ici</a></html></callout>