[natuurkunde] Wheatstone brug en conductometer.

[Autodidact1]

Dag allemaal

Ik stel me vragen bij de werking van de conductometer.

In een wheatstone brug heb je vier weerstanden. Drie daarvan zijn bekend waarvan één variabel R₂ en de vierde R_x is onbekende. 

Die vierde is de weerstand die gemeten wordt tussen twee elektrodes waartussen de een oplossing zit waarvan je de conductiviteit van wilt bepalen. 

[De extensie svg is uitgeschakeld en kan niet langer worden weergegeven.]

Hoe weet het toestel dat hij ... Ohm weerstand meet. (voor dat het verwerkt wordt tot conductiviteitswaarde) Wat gebeurt er in het toestel? Als de meter aan staat maar nog niet in een oplossing zit meet hij dan ook al weerstand/conductiviteit of kan je met een knop tareren?

Ik heb wel een vermoeden maar kan nergens echt bevestiging of weerlegging vinden.

Zou het kunnen die variabele weerstand door het toestel wordt aangepast tijdens de meting net totdat er geen stroom meer loopt tussen punt D naar punt B.

Groetjes

Autodidact1

[klazon]

"Hoe weet het toestel dat hij ... Ohm weerstand meet. "
Wat zou hij anders moeten meten ?
 
En wat bedoel je met tarreren? En wat zou je willen tarreren?
 
De variabele weerstand wordt niet door het toestel aangepast maar door een mens die het toestel bedient en afleest.

[Autodidact1]

Met tarreren bedoel ik 'op nul zetten'.

En oke die variabele weerstand wordt door een persoon die het toestel bediend aangepast (gewoon met een knopje dan? Of verschilt dat per apparaat?)

Klopt al de rest dat ik erbij vertelde wel?

 

[klazon]

Wat wil je dan op nul zetten? Je zou op de plaats van Rx een kortsluiting kunnen zetten, dan moet je R2 naar nul draaien. Of je kan Rx open laten dan moet R2 oneindig worden. Maar wat voor zin heeft dat?
 
R2 wordt inderdaad door een persoon ingesteld, met een knop. Er zijn misschien ook wel wheatstone bruggen die dat automatisch doen, maar die ken ik niet.
 
Met zo'n brug kun je de waarde van de weerstand Rx bepalen; in jouw geval kennelijk een geleidende vloeistof. En daarna moet je dan nog de conductiviteit van je oplossing berekenen en die hangt af van de oppervlakte van de elektrodes en van hun afstand.

[Xilvo]

Hoe weet het toestel dat hij ... Ohm weerstand meet. (voor dat het verwerkt wordt tot conductiviteitswaarde) 

 
Als er gelijkspanning over de brug staat kun je niet anders dan een ohmse weerstand meten.
 
Als er wisselspanning gebruikt wordt (volgens mij altijd toegepast wanneer je geleidbaarheid van een oplossing wilt bepalen), dan zul je de brug niet in evenwicht krijgen (op nul krijgen) indien de onbekende weerstand niet ohms is.

[klazon]

Daarbij komt nu voor mij de vraag over wat voor instrument het gaat. Gaat het over een Wheatstonebrug of over een conductometer?
Ik heb gezocht naar het werkingsprincipe van de conductometer, maar echt concrete informatie heb ik niet gevonden. Het staat wel vast dat een conductometer met wisselstroom werkt, dat is nodig om elektrolyse te voorkomen. En verder denk ik dat een conductometer helemaal niet met een Wheatstonebrug werkt maar volgens een ander meetprincipe.

[Xilvo]

Alle conductometers waar ik ooit mee gewerkt heb leken me ook niet gebaseerd op zo'n brug, in ieder geval werden ze zo niet bediend.
 
Wat niet wegneemt dat je er een brug voor kunt gebruiken.

[ukster]

https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/fully-automatic-self-calibrated-conductivity-measurement-system.html

[Autodidact1]

Het gaat wel degelijk om conductometer die steunt op het principe van een wheatstone brug. Hieronder een stuk uit mij cursus.

60408513_359564198294282_2768358970643972096_n.jpg (95.12 KiB) 1027 keer bekeken

Er zullen wellicht conductometers zijn die volgens een andere principe werken. Maar nu ik deze met als principe de wheatstone brug al begrijp, ben ik al heel tevreden.

Bedankt voor alle hulp!

[ukster]

Als het persé Wheatstone moet zijn is dit het enige wat ik kan bedenken.
Misschien gebruikt men een automatische regelkring voor R2 om de galvanometer op nul te krijgen.

Wheatstone.png (15.91 KiB) 1027 keer bekeken

[klazon]

Dat is nog niet alles. Met het bepalen van Rx ben je er nog niet. Je moet daarna nog de conductiviteit bepalen. Dat is niet de reciproke van de weerstand, maar de reciproke van de soortelijke weerstand. Eenheid S/m (siemens per meter).
In een moderne conductiviteitsmeter zal er waarschijnlijk een microprocessor aan te pas komen om een waarde op de display te krijgen.

[Xilvo]

In een moderne conductiviteitsmeter zal er waarschijnlijk een microprocessor aan te pas komen om een waarde op de display te krijgen.

 
Klopt. En die biedt dan ook weer andere mogelijkheden zoals het instellen van een (oplossingsspecifieke) temperatuurcoëfficiënt zodat de conductiviteit omgerekend kan worden naar die bij een standaardtemperatuur.
De probe met elektroden bevat dan ook een temperatuursensor.

[Autodidact1]

Met de weerstand R en de celconstante c kan ik de conductiviteit bepalen.  conductiviteit = c / R. Als een apparaat dat voor mij kan doen is altijd handig natuurlijk.