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GREISINGER electronic GmbH

Das GMH 5550 (Bild 1) ist für die Messung von pH- und Redox-Potentialen – unter Verwendung von geeigneten Elektroden – ausgelegt.

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Der Elektrodenanschluss erfolgt über eine BNC-Buchse. Zusätzlich besteht die Möglichkeit einen Temperaturfühler (Pt1000 oder NTC 10k, mit Bananensteckern) anzuschließen. Die gemessene Temperatur wird von der automatischen Temperaturkompensation (ATC) der pH, rH oder mVH-Messung verwendet und wird zusätzlich angezeigt. Messbereiche und Genauigkeiten zeigen Tabelle 1.

Der rH-Wert ist ein berechneter Wert aus einer pH- und einer Redox-Messung. Er wird beispielsweise verwendet, um die antioxidative Kraft von Lebensmitteln zu beschreiben. Dieses ist ein Maß für die Fähigkeit von Lebensmitteln schädliche freie Radikale zu reduzieren.

Bild 2 zeigt die Platine des GHM 5550 mit den wesentlichen Komponenten. Das Signal der pH-Elektrode gelangt verstärkt vom Eingangs-Operationsverstärker MCP606 zum 16-Bit-AD-Wandler auf dem MSP430F427.

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Die Referenz für den Wandler ist auf dem Chip des Controllers untergebracht. Das Temperaturmess-Signal wird direkt dem internen Verstärker des MSP430 zugeführt, der von einem 32-kHz-Uhrenquarz getaktet wird und dessen interner Speicher mit einer Codegröße von 32 K voll ausgenutzt wird. Nach Berechnung und Manipulation der Signale im Mikrocontroller (einschließlich Temperaturkompensation und pH-Kalibrierung) werden die ermittelten Werte über den On-Chip-LCD-Treiber des Controllers direkt an der 96-Segment LCD-Anzeige ausgegeben (zwei 4 1/2 stellige 7-Segment Anzeige mit 15 mm und 12 mm). Die Hinterleuchtung des LCDs erfolgt mittels LEDs, angesteuert von einem LED-Treiber TPS61041. Der MSP430 liefert auch ein PWM-Signal der Messungen an einen Analog-Verstärker OPA335 (5poliger IC rechts unterhalb dem MCP606) mit Sallen-Key-Filtercharakteristik.

Das Analogsignal von 0 bis 1 V ist frei skalierbar und gelangt zu einer 4poligen Bajonett-Buchse, es hat eine Auflösung von 13 bit und eine Genauigkeit von 0,05% bei Nenntemperatur. Das Analogsignal, das von der Industrie noch gewünscht ist, wird zum Beispiel für die Ansteuerung von Schreibern verwendet. Die Messwerte werden in dem EEPROM M24512 (512 Kbit) abgelegt.

Die Aufzeichnungsintervalle gehen von 1 s bis 1 h und die

Aufzeichnungsdauer beträgt maximal 416 Tage bei Intervall 1 h.

Der Messwertspeicher kann zyklisch 10000 Datensätze fassen beziehungsweise 1000 Datensätze einzeln. Mittels Hupe werden einstellbare Min/Max-Grenzwerte signalisiert.

Die Stromversorgung des GMH 5550 erfolgt aus zwei AAA-Zellen. Eine Ladungspumpe TPS60210 (10poliges IC oberhalb des Batteriefachs) generiert aus der Batteriespannung, die von 1,6 V bis 3,6 V reichen kann, eine konstante Ausgangsspannung von 3,3 V. Durch den Einsatz des Low-Power-µCs MSP430F427 wird ein Betriebsstrom von nur

< 1mA benötigt, was Batteriebetrieb bis zu 1000 Stunden zulässt. Die +- 2V Versorgung für den Eingangs-Operationsverstärker MCP606 wird mittels Spannungsumsetzer 7660 erzeugt, sie ist erforderlich um den Eingangssignalpegel von +-2V zu verkraften.

Mögliche Einsatzgebiete des GHM 5550 sind neben der Lebensmittelerzeugung und -kontrolle, Messungen in Gewässern und der Aquaristik, bei der Fischzucht und zur Trinkwasser-, Prozessüberwachung sowie Bodenmessungen. Außerdem vielseitige Anwendungen in den Labors der Medizin, Pharmazie und Chemie. Das Messgerät wird von der Greisinger electronic GmbH zum Preis von 295,00 € (ohne Elektrode) beziehungsweise in einer reduzierten Variante GHM 5530 für 195,00 € angeboten.