22 (383)

fo!o| 03-197 Wa rsza waTlif Leśż^fflB hel; 022 2578450,fax [phone], e mail: fianfllowytayf.

Rys. 5 Schemat montażowy

metru wieloobrotowego o wartości lkft. Całość układu obsługiwana jest za pomocą dwóch przycisków. Jednym z nich zeruje się urządzenie, drugim wybiera tryb pracy: pomiar absorbancji, pomiar pochłaniania promieniowania w procentach. Domyślnym trybem pracy jest pomiar absorbancji. Zmontowany układ pokazano na fotografii tytułowej.

Montaż i uruchomienie

Schemat montażowy pokazany jest na rysunku 5. Linie ciągłe na górze płytki oznaczają zwory. W układzie zastosowano również zworę z opornika SMD OD o rozmiarze 1206, niezaznaczoną na schemacie. Połączenia mas na wyświetlaczu LCD wykonujemy cienkim przewodem. Wymaganą wartość kontrastu ustawiamy potencjometrem wieloobrotowym o wartości 5kSL Uruchomienie układu polega na ustawieniu takiej wartości napięcia szumu (dobierając RIO, Rll), by na wejściu napięcia odniesienia przetwornika AC (pin21 procesora Atmega8), jego amplituda międzyszczytowa wyniosła około 25mV. Czynność tę wykonuje się oscyloskopem. Do pomiaru napięcia szumu można również użyć programu mającego funkcję oscyloskopu, podłączonego do karty dźwiękowej komputera. Napięcie odniesienia przetwornika powinno wynieść A,IW. W układzie pomiarowym powinny być stosowane diody świecące o wąskiej wiązce promieniowania i wysokos-prawne, zwane popularnie jasnymi lub superjasnymi. Parametrem, który musimy sprawdzić dla każdej stosowanych diod LED jest kontrola wartości napięcia na wyjściu wzmacniacza operacyjnego przy minimalnym wzmocnieniu układu. Wartość ta nie powinna przekraczać 4,5V. Do pomiarów ustawiamy diodę LED tak, by jak największa ilość światła padała na fotodiodę, a następnie zasłaniamy otwór w obudowie na kuwetę (usunięcie wpływu światła zewnętrznego).

Czynność tę wykonujemy oddzielnie dla każdej ze zastosowanych diod elektroluminescencyjnych. Przy prądzie diody LED 12mA, przy minimalnym wzmocnieniu wzmacniacza autor otrzymał różne wartości napięć, i tak dla diody czerwonej było to

1,92V, pomarańczowej:    0,35V, zie- -

lonej: 1,75V, niebieskiej: 2,98V a dla diody ultrafioletowej: 0,18V. Informację o wartości napięcia znajdziemy na dolnym wierszu naszego wyświetlacza. W przypadku zbyt dużej wartości napięcia na wyjściu wzmacniacza operacyjnego, układ wyświetli informację o konieczności zwiększenia opornika szeregowego ograniczającego prąd diody LED (potrzebie zmniejszenia jej jasności). Wartość prądu diody LED nie powinna przekraczać 75% jej wartości maksymalnej.

Preferowane są diody LED, które dają największy sygnał, bo układ wzmacniacza pracuje wtedy z najmniejszym wzmocnieniem i uzyskujemy najlepszy stosunek sygnału do szumu. Dla każdej z diod opornik regulujący prąd najlepiej jest dobrać oddzielnie. Układ elektroniczny może być zabudowany w jednej obudowie z układem optycznym.

Posługiwanie się przyrządem, procedura pomiarowa

Wykorzystanie przyrządu zostanie opisane na przykładzie oznaczania stężenia nadmanganianu potasu, procedura oznaczania jest jednakowa dla wszystkich rodzajów substancji barwnych. Do układu wkładamy diodę LED o wybranej barwie (w naszym przypadku zielonej). Dla związków mających podobne maksima absorpcji (długość fali, przy której mają największą absorban-cję) stosujemy tę samą diodę. Pomiary należy wykonywać parę minut po włączeniu zasilania urządzenia, zmniejsza to wpływ dryftu termicznego podzespołów użytych w przyrządzie. Wybraną diodę ustawiamy tak względem fotodetektora, by dawała największe napięcie na wyjściu przetwornika prąd-napięcie. Niezależnie od rodzaju mierzonej substancji należy zawsze stosować się do poniższych uwag. Roztwór wlewany do kuwety musi być dokładnie wymieszany, w roztworze mierzonym nie mogą znajdować się bąbelki powietrza, samą kuwetę wycieramy dokładnie do sucha. Ilość roztworu musi być taka, by przechodziło przez nie całe promieniowanie, nie musi jednak wypełniać całkowicie kuwety pomiarowej. Kuwetę pomiędzy pomiarami płuczemy 2-, 3-krotnie małymi objętoś-ciami próbki mierzonej. Najpierw wkładamy kuwetę z zastosowanym rozpuszczalnikiem (w naszym wypadku wodą użytą do rozcieńczeń) i zerujemy aparat. Roztwór ten często nazywa się odnośnikiem. W przypadku, gdy badany roztwór do analizy uzyskujemy w wyniku reakcji badanej próbki z odczynnikami, funkcję odnośnika pełnią reagenty użyte w reakcji (nie dodajemy próbki) uzupełnione odpowiednim rozpuszczalnikiem. Podczas zerowania aparat automatycznie wybierze wymaganą wartość wzmocnienia, po wyzerowaniu absorbancja odnośnika powinna wynieść plus minus parę tysięcznych. Zmiana oznaczanego związku, wyłączenie aparatu, czy zmiana zastosowanego źródła promieniowania (diody LED) wymaga ponownego zerowania przyrządu. Do dalszej analizy przygotowujemy roztwór wzorcowy, który da absorbancję w zakresie 0,05 do 0,6 (największe błędy uzyskuje się dla pomiaru bardzo małych i dużych poziomów pochłaniania promieniowania, zastosowana skala absorbancji ma charakter logarytmiczny). Opisana poniżej metoda nie jest zbyt „dydaktyczna”, gdyż uczy marnotrawstwa odczynników - w praktyce jednak dobrze pokazuje tok obliczeń, jakie wykonujemy, osoby bardziej zaawansowane bez problemu wymagane rozcieńczenia

26 Listopad 2010 Elektron ka dla Wszystkich