Denis Meyer

Construis ton conductivimètre avec un Arduino

21 août 2018, 08:00
Mesurer la conductivité d'une solution chimique est une pratique courante, utile en laboratoire ou sur le terrain pour surveiller p. ex. la qualité de l'eau potable, estimer la force ionique d’une solution, ou suivre la cinétique de réaction. Le conductimètre à base d'Arduino décrit ici est capable de suivre la concentration de chlorure de sodium (sel de cuisine) dans l'eau de 1,5 mg/l à environ 25 g/l avec un écart typique de linéarité de 15%. Cela correspond à la salinité de l'eau presque pure à celle de l'eau de mer.
 

Témoignage de l'auteur sur Elektor Labs

Il existe des outils de mesure de conductivité prêts à l'emploi, disponibles auprès des fournisseurs de produits chimiques à des prix entre 300 € et 1500 € et même davantage. Je voulais réaliser un circuit abordable et suffisamment précis pour être utile à un scientifique amateur ou à des étudiants, afin de leur permettre de mieux comprendre et de manier le concept de conductivité chimique. C'est ainsi que j'en suis venu à construire ceci autour d'un Arduino UNO R3 avec un écran LCD d'Adafruit. À gauche, la pile Arduino complète avec, à droite, la sonde de conductivité dans un bécher.

Le principe : un oscillateur sinusoïdal

Un signal sinusoïdal de 7 kHz d'environ 50 mV est envoyé à une sonde placée dans la solution à mesurer. L'autre extrémité de la sonde connectée à un convertisseur courant - tension à gain variable. La tension de sortie est convertie pour obtenir l'amplitude du courant et envoyée à la broche d'entrée analogique Arduino. Une copie de la source 7 kHz sert de tension de référence pour l'Arduino pour compenser la fluctuation de l'amplitude des oscillations. Nous mesurons directement la conductivité de la solution.
Des explications détaillées sur le pourquoi et le comment, ainsi que le schéma et le programme sont donnés (en anglais) sur la page Elektor Labs de ce projet. Tous les fichiers Gerber et la liste des composants y sont aussi, vous pourrez donc facilement reproduire le circuit vous-même.
Et me donner des nouvelles de vos mesures !
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