Un pH-mètre pour les lycéens
Projet réalisé par Stéphane LAURENT professeur de physique-chimie et Sylvie BERNARD-VILLAIN technicienne de laboratoire au lycée Valin de La Rochelle.
Présentation
Ce pH-mètre est constitué d'une sonde de pH relié à un Arduino Uno par l'intermédiaire d'une interface analogique. La valeur du pH sera lue sur un écran LCD 16×2. Le prix de l'ensemble des composants ne dépasse pas les 100 €.
Avantages de ce pH-mètre :
- les valeurs mesurées sont identiques à celles de pH-mètres “professionnels” coûtant 10 fois plus chers ;
- une stabilisation rapide des valeurs mesurées ;
- un étalonnage facile et rapide qui se conserve assez longtemps ;
- une maintenance facile et pas cher ;
- économique pour équiper 12 postes.
Inconvénient :
- aucun pour le moment pour une utilisation en lycée, à voir sur la durée (déjà 3 ans d'utilisation).
Fabriquer un pH-mètre
Nous ne vendons pas de pH-mètre !
Les principaux composants
- Pour insérer l'écran LCD et le connecteur BNC de l'interface, des découpes au laser ont été réalisées sur le boitier (≈ 5,00 €).
- Le pH-mètre est alimenté soit par un câble USB, soit par un câble d'alimentation 12 V non vendu avec l'Arduino (≈ 8,90 €).
- Les prix indiqués sont à titre indicatif et sont susceptibles de varier selon le fournisseur.
- En ajoutant le prix du petit matériel (fils…), le prix de ce pH-mètre est inférieur à 100 €.
Schéma du montage
Le boitier ouvert
- Pour éviter que les fils ne se débranchent, ils ont été soudés sur une barrette qui s'adapte sur les broches de l'Arduino.
Téléchargements
Le script Arduino est disponible ici.
Pour fonctionner correctement, ce script nécessite la bibliothèque DFRobot_PH, téléchargeable sur le site de DFRobot ainsi que la bibliothèque LiquidCrystal_I2C pour l'écran LCD. Voir l'installation sur la page Utiliser un écran LCD.
Étalonnage du pH-mètre
L'étalonnage est très simple et se fait en utilisant l'IDE Arduino et le moniteur série. La procédure est très bien expliquée sur le site de DFRobot.
Les commandes à saisir dans le moniteur série pour exécuter l'étalonnage :
- enterph → entrer dans le mode calibrage ;
- calph → calibrer avec la solution tampon standard, deux solutions tampons (4.0 et 7.0) seront automatiquement reconnues ;
- exitph → enregistrer les paramètres calibrés et sortir du mode calibrage.
Une vidéo réalisé par “GreenPonik” explique très bien cette procédure (à partir de la 8ème min).
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