Zuhause / Projekte / Messung / pH Sensor

pH Sensor

Der pH Sensor ist eine intelligente Lösung für Projekte, bei denen der Säure- oder Alkalinitätsgehalt von Lösungen gemessen wird. Er ermöglicht den einfachen Anschluss über Dupont-Kabel und das sofortige Ablesen von pH Werten mit dem micro:bit in der MakeCode-Umgebung. Messen Sie den pH Wert von Wasser, vergleichen Sie verschiedene Flüssigkeiten oder verfolgen Sie Veränderungen im Zeitverlauf und erlernen Sie dabei spielerisch die Grundlagen der Programmierung, Elektronik und Chemie.

Beschreibung

Der pH Sensor ist ein einfaches Eingangsmodul, das die präzise Messung des Säure- und Alkalinitätsgrads von Lösungen ermöglicht. Er eignet sich ideal für Wasserexperimente, Chemieexperimente oder ökologische Projekte. Dank der Dupont-Kabel können Sie ihn problemlos über die MB2-Erweiterungskarte mit dem micro:bit verbinden und in der MakeCode-Umgebung verwenden.

Spezifika

Signalkonvertierungsplatine

Versorgungsspannung: 3,3 - 5,5 V
Ausgangsspannung: 0 - 3,0 V
Sondenanschluss: BNC
Signalanschluss: PH2.0–3P
Messgenauigkeit: ±0,1 pH bei 25 °C
Modulabmessungen: 42 × 32 mm (1,66 × 1,26 Zoll)

pH-Sonde

Typ: Labor
Messbereich: 0 – 14 pH-Wert
Temperaturbereich: 5 – 60 °C
Nullpunkt: 7 ± 0,5
Ansprechzeit: <2 min
Innenwiderstand: < 250 MΩ
Kabellos: 100 cm
Lebensdauer: Hängt von der Häufigkeit der Nutzung ab

Verbindung

pH Sensor – micro:bit

Blaues Kabel: Verbinden Sie den Sensorsignalausgang mit Pin P0 am micro:bit. Über diesen Pin werden die Messwerte ausgelesen.
Rotes Kabel: Schließen Sie das Stromkabel an den 5-V-Pin an. Der Sensor benötigt für eine ordnungsgemäße Funktion eine höhere Spannung als die standardmäßigen 3,3 V.
Schwarzes Kabel: Verbinden Sie die Masse (GND) mit dem GND-Pin des micro:bit.

LCD-Anzeige – micro:bit

VCC: Schließen Sie den 3V3-Ausgang des micro:bit an – er versorgt das Display mit Strom.
Masse: Verbinden Sie es mit dem Erdungsstift des Micro:bit (GND).
SCL: Verbinden Sie sich mit dem SCL-Pin des micro:bit – dies ist das Taktsignal für die Kommunikation über den I2C-Bus.
SDA: Verbinden Sie sich mit dem SDA-Pin des Micro:Bit – er wird verwendet, um Daten zwischen dem Micro:Bit und dem Display zu übertragen.

Stellen Sie immer sicher, dass der micro:bit von der Stromversorgung getrennt ist, bevor Sie ein Gerät anschließen, um eine Beschädigung der Elektronik zu vermeiden.

Programm

Programm für Sonde V1

Damit die Sensoren einwandfrei funktionieren, ist eine Kalibrierung notwendig. Die Vorgehensweise zur Durchführung der Kalibrierung finden Sie unter Website des Herstellers oder in der beiliegenden Anleitung.

Programm für Sonde V2

In Verbindung mit dem Microbit kann die V1-Sonde nur für Messungen bis zu einem pH-Wert < 12 verwendet werden (12 ist der Maximalwert). Das Überschreiten dieses Grenzwertes kann den Microbit beschädigen.

Aufgaben

Aufgabe 1: Messung des pH-Werts verschiedener Flüssigkeiten

Schließen Sie den pH-Sensor gemäß der Abbildung an und beobachten Sie die Messwerte auf dem Display. Bereiten Sie verschiedene Flüssigkeiten vor – zum Beispiel Leitungswasser, Zitronensaft, Seifenlauge oder Mineralwasser. Notieren Sie deren pH-Wert und bestimmen Sie, welche Flüssigkeiten sauer, neutral oder basisch sind.

Aufgabe 2: Aufzeichnung der pH-Änderung im Laufe der Zeit

Tauchen Sie die Sonde in eine Flüssigkeit und beobachten Sie, ob sich der pH-Wert innerhalb einer Stunde ändert. Beispielsweise in Aquarienwasser oder einem Topf mit Pflanzenwasser. Notieren Sie die Messwerte alle 10 Minuten.

Gab es pH-Veränderungen? Was könnten die Ursachen sein?
Ist die Umgebung stabil oder ändert sich der pH-Wert stark?
Versuchen Sie, ein Diagramm der pH-Änderungen im Laufe der Zeit zu zeichnen.