Wie kann man einen Leitwertsensor automatisch kalibrieren?

Die Instrumente zur Messung der Gesamtleitfähigkeit ¹ werden mit Standardlösung kalibriert. B. Lösung mit bekannter Leitfähigkeit vorgelegt und die Zellkonstante gemessen. Die Leitfähigkeitszelle und die Schaltung werden gleichzeitig kalibriert.

Eine solche Kalibrierung würde täglich oder wöchentlich durchgeführt werden. Vollautomatische Kalibrierung würde ich aber nicht nennen, da die Standardlösung von einem Bediener eingebracht wird.

Wie Hkob in seinem Kommentar erwähnt hatte , können Verunreinigungen und chemische Reaktionen die Zellkonstante der Leitfähigkeitszelle allmählich verändern. Diese sind schneller und ausgeprägter als die Drifts im analogen Frontend. Die Kalibrierung mit Standardlösung erledigt beides.

Zusatzlektüre
Conductivity Theory and Practice (PDF, S.20 befasst sich mit der Bestimmung der Zellkonstante)

¹ _{Die Leitfähigkeit von Wasser ist beispielsweise einer der Qualitätsindikatoren.}

TL; DR - Dies funktioniert nicht für Ihre Leitfähigkeitszelle, enthält jedoch einige grundlegende Überlegungen.

Was die Grundprinzipien betrifft, muss jede Kalibrierung einen gegebenen Ausgang mit einem bekannten Eingang vergleichen und dann Anpassungen vornehmen, damit der Ausgang dem Eingang korrekt folgt. Dies kann das Messen verschiedener bekannter Größen beinhalten oder nicht, je nachdem, wie linear das verwendete Phänomen ist.

Jedes elektronisch gemessene Signal muss auf Strom oder Spannung basieren. Es ist durchaus möglich, eine feste Strom- oder Spannungsquelle mit Kalibrierungsqualität in jedes elektronische Teil einzubauen, auch wenn es ziemlich teuer werden kann. Diese müsste als bekannte Größe dienen. Wie jedoch in Nicks Antwort erwähnt, kann es Ihnen bei der Kalibrierung einer Leitfähigkeitszelle nicht wirklich helfen. Selbst wenn Sie einen bekannten Strom durch die Zelle leiten, können Sie nicht sagen, wie sie tatsächlich auf unterschiedliche Leitfähigkeit reagiert, da die Leitfähigkeit der Flüssigkeit und der spezifische Widerstand der Zelle immer noch unbekannt sind (und sich ändern).

Die Ausgangsseite fast jeder Messschaltung könnte anhand dieser eingebauten bekannten Größen verifiziert werden, und wenn Sie mehr als einen bekannten Eingang haben, können sowohl Offset als auch Skalierung überprüft werden. Um die Linearität zu überprüfen, benötigen Sie viele bekannte Werte, und die Kosten steigen, wenn Sie mehr Genauigkeit einbauen. Um fair zu sein, es gibt einige wirklich großartige, relativ billige Referenzmaterialien, die wahrscheinlich sehr nah dran wären, solange Sie keine Genauigkeit von 0,00001% benötigen.

Sobald die bekannte Größe zum Eingang geleitet wurde, müssen lediglich eine Reihe von Anpassungen durch die Hardware sequenziert werden. Ich sage einfach, aber die Prozessoren oder Mikrocontroller, die dies tun, können ziemlich cool sein, ein wenig rechnen, Zahlen in einen DAC einspeisen oder möglicherweise eine neue Spannung an einen Verstärker ausgeben. Um den Prozess zu automatisieren, müsste ein zentraler Task-Master in der Lage sein, die meisten Offsets, Multiplikatoren und dergleichen zu steuern. Und abhängig von den Anforderungen des Systems kann vieles davon vom Controller selbst verinnerlicht werden, was weniger analoge Konditionierung erfordert als möglicherweise erforderlich war, bevor Mikrocontroller ziemlich billig wurden.